专题5.5 电能的输送-2020届高中物理同步讲义 人教版（选修3-2）

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1、第五章 交变电流第5节 电能的输送远距离输电1输电过程（如图所示）2输送电流（1）_；（2）3输电导线上的能量损失：主要是由_发热产生的，表达式为Q=I2Rt。4电压损失（1）_；（2）U=IR。5功率损失（1）_；（2）P=I2R=（）2R6降低输电损耗的两个途径（1）减小输电线的电阻，由电阻定律可知，在输电距离一定的情况下，为了减小电阻，应采用_的材料，也可以_导线的横截面积；（2）减小输电导线中的输电电流，由P=UI可知，当输送功率一定时，提高_，可以减小_。 输电线的电阻 U=UU P=PP 电阻率小 增加 输电电压 输电电流远距离输电问题1远距离输电的处理思路对高压输电问题，应按“发

2、电机升压变压器远距离输电线降压变压器用电器”，或按从“用电器”倒推到“发电机”的顺序一步一步进行分析。2远距离高压输电的几个基本关系（以下图为例）（1）功率关系：P1=P2，P3=P4，P2=P损+P3；（2）电压、电流关系：，U2=U+U3，I2=I3=I线；（3）输电电流：；（4）输电线上损耗的电功率：P损=I线U=I线2R线=R线。当输送功率一定时，输电电压增大到原来的n倍，输电线上损耗的功率就减小到原来的3远距离输电问题的“三二一”（1）理清三个回路（2）抓住两个联系理想的升压变压器联系了回路1和回路2，由变压器原理可得：线圈1（匝数为n1）和线圈2（匝数为n2）中各个量间的关系是，P

3、1=P2；理想的降压变压器联系了回路2和回路3，由变压器原理可得：线圈3（匝数为n3）和线圈4（匝数为n4）中各个量间的关系是，P3=P4。（3）掌握一个守恒能量守恒关系式P1=P损+P3【例题】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= BI2=CI1U1=I22R DI1U1=I2U2参考答案：D1（2018山东省济宁市高二质量检测）在远距离输电中，当输电线的电阻和输送的电功率不变时，下列说法正确的是A输电线上的电流与输送电压成正比B输电线上损失的电压

4、与输送电压成正比C输电线上损失的功率与输送电压的平方成反比D输电线上损失的功率与输电线上的电流成正比2远距离输电都采用高压输电，其优点是A可增大输电电流B可加快输电速度C可增大输电功率D可减少输电线上的能量损失3（2018山东省临沂市罗庄区高二期末）从发电站输出的功率为220 kW，输电线的总电阻为0.05 ，用110 V和11 kV 两种电压输电。两种情况下输电线上由电阻造成的电压损失之比为A100:1B1:100C1:10D10:14如图所示为远距离高压输电的示意图。关于远距离输电，下列表述正确的是A增加输电导线的横截面积不影响输电过程中的电能损失B高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发

5、热损耗的C在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小D高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好5（2018福建省霞浦第一中学高二月考）如图所示为远距离高压输电的示意图。关于远距离输电，下列表述正确的是A增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失B高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗C在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小D高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好62008年1月下旬以来，南方遭遇50年未遇的雨雪冰冻灾害。新华网长沙月26日电，马路上的冰层坚硬如铁、光滑如玻璃，高压电线覆冰后有成人大腿般粗，为清除高压

6、输电线上的凌冰，有人设计了这样的融冰思路：利用电流的热效应除冰。若在正常供电时，高压线上送电电压为U，电流为I，热损耗功率为P；除冰时，输电线上的热耗功率需变为9P，则除冰时（认为输电功率和输电线电阻不变）A输电电流为B输电电流为C输电电压为D输电电压为7（2018辽宁省实验中学高二月考）关于电能输送的以下分析，正确的是A由公式知，输电电压越高，输电线上功率损失越高B由公式知，输电导线电阻越大，输电线上功率损失越少C由公式P=I2R知，输电电流越大，输电线上功率损失越大D由公式P=UI知，输电导线上的功率损失与电流成正比8在如图所示的远距离输电的电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，

7、发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，开关S闭合后，下列说法正确的是A升压变压器的输出电压增大B降压变压器的输入电压减小C流过灯泡L的电流减小D发电厂的输出功率增大9（2018内蒙古鄂尔多斯市第一中学高二月考）如图所示，D为一插头，可接入电压恒定的照明电路中，a、b、c为三只相同的大功率电炉。a靠近电源；b、c离用户电灯L很近，但离电源较远（输电线电阻不能忽略）。关于电炉接入电路后对电灯的影响，下列说法中正确的是A使用电炉a时对电灯的影响最小B使用电炉b时对电灯的影响比使用电炉a时小使用电炉c时对电灯几乎没有影响D使用电炉a或b或c时对电灯影响几乎一样10某发电厂输出电压是4 00 V，输出功

8、率为200 kW。发电厂内经升压变压器通过两条输电线向远距离送电，最后再经一次降压变压器将电输送给用户，用户得到的电压是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2%，试求：（1）用户得到的电功率是多少？（2）输电线路中升、降压变压器原副线圈的匝数比？11晚上七八点钟，用户使用的电灯增多，灯光要比深夜暗些，这是因为A电路的总电流减小，每电灯分到的电流也减小B电路的总电流不变，但每电灯分到的电流减小C电路的总电流增大，使输电干线上的电压降增大D电路的总电流增大，使输电干线上的电压降减小12（2018辽宁省葫芦岛市第一高级中学高二期中）某小型水电站的电能输送示意图如图

9、所示，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电。已知输电线的总电阻为R，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4:1，降压变压器副线圈两端交变电压，降压变压器的副线网与阻值的电阻组成闭合电路。若将变压器视为理想变压器，则下列说法中正确的是A通过电阻R0的电流的有效值是20 AB降压变压器T2原、副线圈的电压比为1:4C升压变压器T1的输出电压等于降压变压器T2的输入电压D升压变压器T1的输出功率大于降压变压器T2的输入功率13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

10、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rD输电线路上损失的电功率为I1U14如图所示，在远距离输电电路中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电电线的电阻均不变，电表均为理想电表。若用户的总功率减小，则下列说法正确的是A电压表V1示数减小，电流表A1减小B电压表V1示数增大，电流表A1减小C电压表V2示数增大，电流表A2减小D电压表V2示数减小，电流表A2减小15（2018贵州省黔东南州高三第一次模拟）小型发电站为某村寨110户家庭供电，输电原理如图所示，图中的变压器均为理想变压器，其中降压变压器的匝数比n3:

11、n4=50:1，输电线的总电阻R=10 。某时段全村平均每户用电的功率为200 W，该时段降压变压器的输出电压为220 V。则此时段A发电机的输出功率为22 kWB降压变压器的输入电压为11 kVC输电线的电流为1 100 AD输电线上损失的功率约为8.26 W16如图所示，发电站通过升压变压器、输电导线和降压变压器把电能输送到用户（升压变压器和降压变压器都可视为理想变压器），若发电机的输出功率是100 kW，输出电压是250 V，升压变压器的原、副线圈的匝数比为125，求：（1）升压变压器的输出电压和输电导线中的电流；（2）若输电导线中的电功率损失为输入功率的4%，求输电导线的总电阻和降压变

12、压器原线圈两端的电压。17（2018山东省菏泽市第一中学八一路校区高二月考）一台发电机输出的电功率为l00 kW，输出电压为250 V欲向远处输电，若输电线总电阻为8 ，要求输电时输电线上损失的电功率不超过输送电功率的5%，要向用户输送200 V电压，求：（1）试画出这次输电线路的示意图；（2）输电所需升压变压器和降压变压器的原副线圈的匝数之比分别是多少？（3）用户得到的电功率是多少？18某发电厂通过升压变压器、输电线和降压变压器把电能输送给生产和照明组成的用户，发电机输出功率为100kW，输出电压是250 V，升压变压器原、副线圈的匝数之比为1:25，输电线上的功率损失为4%，用户所需要的电

13、压为220 V，则：（1）输电线的电阻和降压变压器的原、副线圈匝数比各为多少？画出输电线路示意图；（2）若有60 kW分配给生产用电，其余电能用来照明，那么能装25W的电灯多少盏？19（2018江苏卷）采用220 kV高压向远方的城市输电当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原来的，输电电压应变为A55 kVB110 kVC440 kVD880 kV【名师点睛】解决本题的关键知道输送功率、输送电压、电流的关系，以及知道损失的功率P损=I2R。2D【解析】根据在输电的过程中输送的功率一定，P=UI，输送电压越高，输送电流越小，故AC错误；输电电压不会改变输电的速度，故B错误；输电电压越高

14、，输电电流越小，根据根据P损=I2R，知损失的功率越小，故D正确。3A【解析】输电线路上的电流，损失的电压，故采取不同电压损失的电压之比为，故选A。学科&网【名师点睛】解决本题的关键知道输送功率与输送电压、电流的关系，知道采用高压输电，可以求得损失的电压。4BD【解析】在导线材料、长度一定的情况下，导线的横截面积越小，导线电阻越大，导线损失的功率越大，故A错误；由P损=I2R可知，在输电导线电阻一定的情况下，输电电流越小损失的功率越小，减小输电电流，可以减少电路的发热损耗，故B正确；由可知，输电电压一定，输送功率越大，输电损失功率越大，损失的电能越多，故C错误；在高压输电的过程中，电压过高时，

15、感抗和容抗影响较大，所以不一定是电压越高越好，故D正确。【名师点睛】此题考查远距离输电问题；解决本题的关键掌握输电功率与输电电压的关系，以及损失功率与输电电流的关系。6D【解析】高压线上的热耗功率P=I2R线，若热耗功率变为9P，则9P=I2R线，由上式得I=3I，所以AB错误；又输送功率不变，由P=UI=UI得U=，所以C错误，D正确。【名师点睛】本题考查远距离输电中的能量损失及功率公式的应用，要注意功率公式P=UI中的电压U应为输电电压；根据P=IU，可以求出输电线上的电流；根据P=I2R可以求出输电线上损失的电功率。7C【解析】输电导线上的功率损耗是用，计算的，用P=计算时U指的是输电线

16、上损耗的电压，不能当成输送电压，所以AB错误，C正确，公式P=IU计算输电线上损耗的电功率时U指的是电线上损耗的电压，所以D错误。学科*网8BCD【解析】由题意知发电厂的输出电压不变，即升压变压器的输入电压不变，故A错误；因为负载并联，开关闭合后，总电流增大，即降压变压器的输出电流增大，所以降压变压器的输入电流变大，而输电线电阻一定，所以损失的电压变大，所以降压变压器的输入电压减小，故B正确；降压变压器的输入电压减小，则降压变压器输出电压变小，所以灯泡L两端的电压减小，通过灯泡的电流减小，故C正确；输电线上的电流增大，则发电厂的输出电流增大，输出电压不变，则输出功率增大，故D正确；故选BCD。

17、9A【解析】由于电炉a靠近电源，流过a的电流，没有流过后面的输电线，不会引起输电线上电压降，接通与不接通对电路没有影响，则使用电炉a时对电灯的影响最小，故A正确。使用电炉b时，流过输电线的电流增大，输电线上的电压降增大，电灯两端的电压减少，功率减少。所以使用电炉b时对电灯的影响比使用电炉a时大。故B错误。c离电源较远，c靠近电灯，使用c时，流过输电线的电流增大，输电线上的电压降增大，电灯两端的电压减少，功率减少，故C错误。b、c离电源都较远，根据上面分析，对电灯影响几乎一样，都比使用a对电灯的影响大。故D错误。10（1） （2）11C【解析】晚上七八点钟，由于负载增多，总电阻减小，根据欧姆定律

18、可知，输电线上的电流增大，输电线上损失的电压变大，由于照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的，所以用户获得的电压减小，每盏灯两端的电压降低，故C正确，ABD错误。12D【解析】降压变压器副线圈两变电压最大值为220 V，负载电阻为11 ，所以通过R0电流的最大值是，故A错误；降压变压器T2原、副线圈的电压比等于匝数比为4:1，所以选项B错误；升压变压器T1的输出电压等于降压变压器T2的输入电压加上输电线上的电压，所以选项C错误；升压变压器T1的输出功率等于降压变压器T2的输入功率加上输电线上的功率，所以选项D正确。【名师点睛】本题主要掌握远距离输电的原理，掌握住理想变压器的电压、电流之间的关

19、系，最大值和有效值之间的关系即可解决本题。学科*网14C【解析】根据得电压表V1两端的电压U1不变，故AB错误；用户的总功率减小，则升压变压器的输入功率减小，根据P出=U1I1得通过电流表A1的电流I1将减小，根据得通过电流表A2的电流I2将减小，降压变压器原线圈两端的电压U=U1I1R线将增大，根据得电压表V2两端的电压U2增大，故C正确，D错误。学科*网15B【解析】用户总功率为，加上输电线上消耗的电功率，所以发电机的输出功率应大于22 kW，A错误；降压变压器的输出电压为220 V，即，所以根据可得降压变压器的输入电压，B正确；用户端总电流为，根据所以输电线中的电流为，输电线上损失的功率

20、约为，CD错误【名师点睛】解决本题的关键知道：1、变压器原副线圈的电压比、电流比与匝数比的关系；2、知道升压变压器的输出电压、电压损失、降压变压器的输入电压之间的关系16（1）6 250 V 16 A （2）15.625 6 000 V【解析】（1）对升压变压器，据公式，有U2=U1=250 V=6 250 VI2=A=16 A（2）P损=R线，P损=0.04P1所以R线=15.625 因为U=U2U3=I2R线所以U3=U2I2R线=6 000 V17（1） （2） （3）95 kW（3）用户得到的功率：【名师点睛】解决本题的关键知道：原副线圈电压之比、电流之比与匝数比的关系；升压变压器的输

21、出电压、电压损失、降压变压器的输入电压之间的关系。学科&网18（1）R=15.625 （2）N=1.44103盏降压变压器原、副线圈的匝数之比（2）电路的能量分配为P=PR+P生产+P照明P照明=PPRP生产=36103 W故可装25 W的电灯盏数为【名师点睛】本题是关于高压输电的题目，对于理想的变压器来说，输入功率和输出功率的大小是相同的，在计算输电线上消耗的功率的时候，一定要注意要用公式P耗=I2R线来计算。学科*网19C【解析】本意考查输电线路的电能损失，意在考查考生的分析能力。当输电功率P=UI，U为输电电压，I为输电线路中的电流，输电线路损失的功率为P损=I2R，R为输电线路的电阻，即P损=。当输电功率一定时，输电线路损失的功率为原来的，则输电电压为原来的2倍，即440 V，故选项C正确。