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.doc

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 新人教版年级：姓名：- 6 -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)(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UI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5 kV电压输电，则输电线上损失的功率为9108 kWD输电线上损失的功率PU2/r，U为输电电压，r为输电线的电阻第三节远距离输电课堂练习1D2.A3.AD4.C5.D6.B