一座小型水電站，水以3 m/s的速度流入水輪機(jī)，而以1 m/s的速度流出．流出水位比流入水位低1.6 m，水的流量為1 m3/s.如果水流能量的75%供給發(fā)電機(jī)，20%使水溫度升高．求：

(1)水溫升高多少？

(2)若發(fā)電機(jī)效率為80%，則發(fā)電機(jī)的輸出功率多大？

(3)若發(fā)電機(jī)的輸出電壓為240 V，輸電線路總電阻為Ω，允許損失的電功率為輸出功率的5%，用戶所需電壓為220 V，則在送電過程中所用的升壓變壓器和降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比各是多少？[變壓器為理想變壓器，g取10 m/s2，水的比熱容為4.2×103 J/(kg·℃)]

 

【答案】

(1)9.5×10－4℃(2)12 kW(3)　

【解析】

試題分析：(1)每秒水流機(jī)械能損失為

其中有20%能量使水溫升高，則所以.

(2)發(fā)電機(jī)的輸出功率為，代入數(shù)據(jù)得

(3)發(fā)電機(jī)經(jīng)變壓器到用戶的供電線路示意圖如下圖所示

因?yàn)?img src="http://thumb.1010pic.com/pic6/res/gzwl/web/STSource/2013080712200416444219/SYS201308071220557480109569_DA.files/image010.png">，所以I線＝6 A

又因?yàn)?i>I2＝I線＝6 A，I1＝＝50 A

所以對升壓變壓器有，即

又因?yàn)?img src="http://thumb.1010pic.com/pic6/res/gzwl/web/STSource/2013080712200416444219/SYS201308071220557480109569_DA.files/image014.png">，

所以，對降壓變壓器有.

考點(diǎn)：考查了電能的輸送以及理想變壓器的工作原理

點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵知道原副線圈的電流比等于匝數(shù)之反比．以及知道發(fā)電機(jī)的輸出功率等于電線上消耗的功率與用戶得到的功率之和．

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

一座小型水電站，水以3 m/s的速度流入水輪機(jī)，而以1 m/s的速度流出.流出水位比流入水位低1.6 m，水的流量為1 m3/s.如果水流能量的75 %供給發(fā)電機(jī)，20 %使水溫度升高.問：

（1）水溫升高多少？

（2）若發(fā)電機(jī)效率為80%，則發(fā)電機(jī)的輸出功率為多大？

（3）發(fā)電機(jī)的輸出電壓為240 V，輸電線路電阻為16 Ω，允許損失的電功率為5%，用戶所需電壓為220 V，如圖25所示，所用升壓變壓器和降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比各是多少？〔變壓器為理想變壓器，g取10 m/s2，水的比熱容為1×103 cal/(kg·℃)，1 cal=4.2 J〕

圖25

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

一座小型水電站，水以3 m/s的速度流入水輪機(jī)，而以1 m/s的速度流出.流出水位比流入水位低1.6 m，水的流量為1 m3/s.如果水流能量的75%供給發(fā)電機(jī)，20%使水溫度升高.求：

(1)水溫升高多少？

(2)若發(fā)電機(jī)效率為80%，則發(fā)電機(jī)的輸出功率多大？

(3)發(fā)電機(jī)的輸出電壓為240 V，輸電線路電阻為Ω，允許損失的電功率為5%，用戶所需電壓為220 V，請問升壓變壓器和降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比各是多少？（變壓器為理想變壓器，g取10 m/s2，水的比熱容為1×103 cal/kg·℃，1 cal=4.2 J）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年高中物理創(chuàng)新設(shè)計(jì)規(guī)范練習(xí) 變壓器及電能輸送（帶解析） 題型：計(jì)算題

一座小型水電站，水以3 m/s的速度流入水輪機(jī)，而以1 m/s的速度流出．流出水位比流入水位低1.6 m，水的流量為1 m3/s.如果水流能量的75%供給發(fā)電機(jī)，20%使水溫度升高．求：
(1)水溫升高多少？
(2)若發(fā)電機(jī)效率為80%，則發(fā)電機(jī)的輸出功率多大？
(3)若發(fā)電機(jī)的輸出電壓為240 V，輸電線路總電阻為Ω，允許損失的電功率為輸出功率的5%，用戶所需電壓為220 V，則在送電過程中所用的升壓變壓器和降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比各是多少？[變壓器為理想變壓器，g取10 m/s2，水的比熱容為4.2×103 J/(kg·℃)]

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

一座小型水電站，水以3 m/s的速度流入水輪機(jī)，而以1 m/s的速度流出.流出水位比流入水位低1.6 m，水的流量為1 m3/s.如果水流能量的75%供給發(fā)電機(jī)，20%使水溫度升高.問：

(1)水溫升高多少？

(2)若發(fā)電機(jī)效率為80%，則發(fā)電機(jī)的輸出功率為多大？

(3)發(fā)電機(jī)的輸出電壓為240 V，輸電線路電阻為16Ω，允許損失的電功率為5%，用戶所需電壓為220 V，如圖18所示，所用升壓變壓器和降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比各是多少？〔變壓器為理想變壓器，g取10 m/s2，水的比熱容為1×103 cal/(kg·℃)，1 cal=4.2 J〕

圖18

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案