【題目】三峽水利樞紐工程是流域治理開發(fā)的關(guān)鍵工程,建成后將是中國規(guī)模最大的水利工程,樞紐控制流域面積1106km2,占長江流域面積的56%,壩址處年平均流量為Q=4.511011m3,水利樞紐的主要任務(wù)包括防洪、發(fā)電、航運(yùn)三方面,在發(fā)電方面,三峽電站安裝水輪發(fā)電機(jī)組26臺,總裝機(jī)容量指26臺發(fā)電機(jī)組同時工作時的總發(fā)電功率為P=1.82107KW.年平均發(fā)電約為W=8.401010kWh,該工程將于2009年全部竣工,電站主要向華中、華東電網(wǎng)供電,以緩解這兩個地區(qū)的供電緊張局面,閱讀上述資料,解答下列問題(水的密度ρ=1.0103kg/m3,取重力加速度g=10m/s2):

1)請畫出遠(yuǎn)距離輸電的原理圖并在其上用相應(yīng)的符號標(biāo)明相應(yīng)的物理量。

2)若三峽電站上、下游水位差按H=100m計算,試推導(dǎo)三峽電站將水流的勢能轉(zhuǎn)化為電能的效率η的公式,并計算出效率η的數(shù)值。

3)若26臺發(fā)電機(jī)組全部建成并發(fā)電,要達(dá)到年發(fā)電量的要求,每臺發(fā)電機(jī)組平均年發(fā)電時間t為多少天?

4)將該電站的電能輸送到華中地區(qū),送電功率為P1=4.5106kW,采用超高壓輸電,輸電電壓為U=500kV,而發(fā)電機(jī)輸出的電壓約為U0=18kV,要使輸電線上損耗的功率小于輸送電功率5%,求:發(fā)電站的升壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比和輸電線路的總電阻?

【答案】1267.1%;(3192.3天;(49250, 2.78Ω

【解析】

1

2)一年里水流做功(即減少的勢能)W′=Qρgh。

水流的勢能轉(zhuǎn)化為電能的效率η=

將數(shù)據(jù)代入上式得η≈67%

3)設(shè)每臺發(fā)電機(jī)組平均年發(fā)電t天,則有:Pt×24=W

所以有:t=

4)升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為:

據(jù)P1=IU代入數(shù)據(jù)解得:I=9.0×103A

P=I2R=5%P1解得:R=2.78Ω

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】如圖所示,線圈abcd的面積是0.05 m2,共100匝,線圈電阻為1 Ω,外接電阻R9 Ω,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B T,當(dāng)線圈以600 r/min的轉(zhuǎn)速勻速旋轉(zhuǎn)時,求:

(1)若從線圈處于中性面開始計時,寫出線圈中感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式;

(2)線圈轉(zhuǎn)過 s時電動勢的瞬時值多大?

(3)電路中,電壓表和電流表的示數(shù)各是多少?

(4)從中性面開始計時,經(jīng)s通過電阻R的電荷量為多少?

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【題目】小孩站在岸邊向湖面依次拋出三石子,三次的軌跡如圖所示,最高點(diǎn)在同一水平線上.假設(shè)三個石子質(zhì)量相同,忽略空氣阻力的影響,下列說法中正確的是(  )

A. 三個石子在最高點(diǎn)時速度相等

B. 沿軌跡3運(yùn)動的石子落水時速度最小

C. 沿軌跡1運(yùn)動的石子在空中運(yùn)動時間最長

D. 沿軌跡3運(yùn)動的石子在落水時重力的功率最大

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【題目】如圖所示,在直角三角形ABC內(nèi)充滿垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(圖中未畫出),AB邊長度為d,.現(xiàn)垂直AB邊射A-群質(zhì)量均為m、電荷量均為q、速度大小均為v的帶正電粒子,已知垂直AC邊射出的粒子在磁場中運(yùn)動的時間為,而運(yùn)動時間最長的粒子在磁場中的運(yùn)動時間為(不計重力).則下列判斷中正確的是

A. 粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的周期為4t0

B. 該勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

C. 粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑為

D. 粒子進(jìn)入磁場時速度大小為

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【題目】2018年俄羅斯世界杯綠茵場上的一個又一個的出其不意的香蕉球讓球迷歡呼之余不禁驚嘆其違背了物理學(xué)原理。香蕉球也稱作弧線球,常用于攻方在對方禁區(qū)附近獲得直接任意球時,利用其弧線運(yùn)行狀態(tài),避開人墻直接射門得分。實(shí)際上,這正是物理規(guī)律的必然結(jié)果。當(dāng)一個旋轉(zhuǎn)物體的旋轉(zhuǎn)角速度矢量與物體飛行速度矢量不重合時,將產(chǎn)生一個與速度方向垂直的力,即馬格努斯力。馬格努斯力與飛行速度、旋轉(zhuǎn)角速度及兩矢量夾角都有關(guān)系。在馬格努斯力的作用下,物體飛行軌跡發(fā)生偏轉(zhuǎn)。一個足球靜止在地面上,運(yùn)動員用力把足球斜向上方踢出,足球由于旋轉(zhuǎn)受到馬格努斯力,從一側(cè)繞過人墻飛出一個漂亮的曲線后斜向下打在球門橫梁內(nèi)側(cè)入網(wǎng)得分。不計空氣阻力,在足球從被踢出后到打在橫梁上過程中,下列說法正確的是

A. 足球的運(yùn)動軌跡是一條拋物線

B. 足球做勻變速曲線運(yùn)動

C. 足球在運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒

D. 足球運(yùn)動到軌跡最高點(diǎn)時速度沿水平方向

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【題目】未來膠囊高鐵有望成為一種新的交通工具。膠囊高鐵利用磁懸浮技術(shù)將列車漂浮在真空管道中,由于沒有摩擦和空氣阻力,其運(yùn)行速度最高可達(dá)到5000km/h。若工程人員對膠囊高鐵A城到B城的一個彎曲路段進(jìn)行了測試,行駛了121.7km,用時6min。則( 。

A. 膠囊高鐵不能看成質(zhì)點(diǎn)

B. 6min是時間間隔

C. 膠囊高鐵列車在真空管道中不受重力作用

D. “121.7km”指位移

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【題目】如圖1所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為31,保險絲的電阻為,熔斷電流為2A。若原線圈接入如圖2所示的正弦交流電,則下列說法正確的是(

A. 副線圈中交變電流的頻率為5Hz

B. 為了安全,滑動變阻器接入電路的最小阻值為

C. 電壓表V的示數(shù)為15V

D. 將滑動變阻器的滑片向下移動,電壓表V和電流表A1的示數(shù)均增大

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【題目】圖甲的光電門傳感器由發(fā)射器和接收器組成,當(dāng)光路被物體擋住的時候,它就開始計時,當(dāng)光路再次恢復(fù)的時候,它就停止計時,這樣就可以測出擋光片擋光的時間。某同學(xué)利用光電門傳感器設(shè)計了一個驗證小球下落過程中機(jī)械能守恒的實(shí)驗,實(shí)驗裝置如圖乙所示,圖中A、B為固定在同一豎直線上的兩個光電門傳感器,實(shí)驗時讓直徑為d的小球從某一高度處(O點(diǎn))由靜止釋放,讓小球依次從AB兩個光電門傳感器的發(fā)射器和接收器之間通過,測得擋光時間分別為t1t2。

(1)實(shí)驗中,還需要測量的一個物理量是_____.

(2)小球通過光電門A時的速度大小為_____(用對應(yīng)物理量的符號表示).

(3)如果能滿足關(guān)系式_____(用對應(yīng)物理量的符號表示),即能證明小球下落過程中機(jī)械能守恒.

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【題目】現(xiàn)有某一品牌的臺燈,其降壓變壓器接線原理如圖所示。閉合開關(guān)S1,當(dāng)開關(guān)S21時,燈泡的功率為60W, 當(dāng)開關(guān)S22時,燈泡的功率為15W。假定燈絲的電阻不隨溫度變化,變壓器視為理想變壓器,則下列說法正確的是

A. 線圈1、3間的匝數(shù)是12間匝數(shù)的4

B. 正常工作條件下,S21時流過保險絲的電流是接2時流過保險絲電流的2

C. 若燈絲斷了,再搭接上會發(fā)現(xiàn)燈泡功率變小

D. 若輸入的電壓降為110V,則S21時燈泡的功率為15W

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