2022届高考物理一轮复习第十一章交变电流第三节远距离输电学案新人教版

1、第三节远距离输电1远距离输电示意图功率关系：p1p2，p3p4，p1p2p3p损p4p损电压关系：，u2u损u3电流关系：，输电线上的功率损失：p损ir，p损(注意：u损i2ru2)2由pi2r可知，降低输电线上电能的损耗有两种途径。(1)减小输电线上的电阻r：由r可知，选用电阻率较小的导线或增大导线的横截面积s均可(2)减小输电线上的电流i：由i输可知，在输电功率不变的情况下，可以提高输电电压例1发电机输出功率为100 kw，输出电压是250 v，用户需要的电压是220 v，输电线电阻为10 。若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求：(1)在输电线路中设置的升、降压变压器原副线圈

2、的匝数比。(2)画出此输电线路的示意图。(3)用户得到的电功率是多少？【解析】 (1)p损p14%4 kw，p用p1(14%)96 kwi3i220 a，i1400 a，i4 a对于升压变压器：120，对于降压变压器：24011(2)如下图(3)p用p1(14%)96 kw【答案】 (1)，(2)见解析(3)96 kw例2某村在距村庄较远的地方修建了一座小型水电站，发电机输出功率为9 kw，输出电压为500 v，输电线的总电阻为10 ，允许线路损耗的功率为输出功率的4%，求：(1)村民和村办小企业需要220 v电压时，求所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少；(不计变压器的损耗

3、)(2)若不用变压器而由发电机直接输送，村民和村办小企业得到的电压和功率各是多少。【解析】 (1)建立如图所示的远距离输电模型，要求变压器原、副线圈的匝数比，先要知道原、副线圈两端的电压之比。本题可以以线路上损耗的功率为突破口，先求出输电线上的电流i线，再根据输出功率求出u2，然后再求出u3。由线路损耗的功率p损ir线和p损4%p出可得i线 a6 a又因为p输出u2i线，所以u2 v1 500 vu3u2i线r线(1 500610)v1 440 v根据理想变压器规律所以升压变压器和降压变压器原、副线圈的匝数比分别是13和7211。(2)若不用变压器而由发电机直接输送(模型如图所示)，由p输出u

4、i线可得i线 a18 a所以线路损耗的功率p线i线2r线18210 w3 240 w用户得到的电压u用户ui线r线(5001810)v320 v用户得到的功率p用户p输出p线(9 0003 240)w5 760 w。【答案】 (1)，(2)(2)320 v, 5 760 w1远距离输电的原理图如图所示，升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，电压分别为u1、u2，电流分别为i1、i2，输电线上的电阻为r。变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是()a.bi2ci1u1ir di1u1i2u22如图所示为远距离交流输电的简化电路图。发电厂的输出电压是u，用等效总电阻是r的两条输电线输电，输

5、电线路中的电流是i1，其末端间的电压为u1。在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流是i2。则()a用户端的电压为b输电线上的电压降为uc理想变压器的输入功率为ird输电线路上损失的电功率为i1u3(多选)如图所示，在远距离输电过程中，若保持原线圈的输入功率不变，下列说法正确的是()a升高u1会减小输电电流i2b升高u1会增大线路的功率损耗c升高u1会增大线路的电压损耗d升高u1会提高电能的利用率4如图为远距离输电示意图，发电机的输出电压u1和输电线的电阻、理想变压器匝数均不变，且n1n2n4n3。当用户消耗的功率增大时，下列表述正确的是()a用户的总电阻增大b用户的电压u4增加cu1u2u4u3d用户消耗的功率等于发电机的输出功率5如图所示，甲是远距离输电线路的示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图象，则()a用户用电器上交流电的频率是100 hzb发电机输出交流电的电压有效值是500 vc输电线上的电流只由降压变压器原、副线圈的匝数比决定d当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小6某水电站，用总电阻为2.5 的输电线输电给500 km外的用户，其输出电功率是3106 kw。现用500 kv电压输电，则下列说法正确的是()a输电线上输送的电流大小为2105 ab输电线上由电阻造成的损失电压为15 kvc若改用