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第四节　远距离输电
(分值:100分)
选择题1~9题,每小题8分,共72分。
基础对点练
题组一　远距离输电中的电功率和电压损耗
1.(2024·广东佛山高二月考)为了减小输电线上电能的损耗,人们尽量把输电线做的粗一点,这是因为导体的电阻与下列哪种因素有关 (　　)
密度 质量
横截面积 长度
2.(多选)(2024·广东深圳高二期末)某发电厂原来用11 kV的交流电压输电,后来改用升压变压器将电压升高到220 kV输电,输送的电功率都是P,若输电线路的电阻为R,则下列说法中正确的是 (　　)
提高电压后输电线上的电流降为原来的
提高电压后输电线上的电流增为原来的20倍
提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的
提高电压后输电线上的功率损耗将增大为原来的400倍
3.(2024·广东清远高二期末)某电站用500 kV电压输电给300 km外的用户使用,其输出电功率是3×106 kW,输电线总电阻为2.5 Ω,则下列说法正确的是 (　　)
输电线上输送的电流大小为3.0×105 A
输电线上由电阻造成的电压损耗为15 kV
若改用5 kV电压输电,则输电线上损耗的功率为9×108 kW
输电线上损耗的功率为ΔP=,U为输电电压,r为输电线的电阻
4.远距离输电中,当输送的电功率为P,输送电压为U时,输电线上损耗的电功率为ΔP,若输送的电功率增加为2P,而输电线中损耗的电功率减为ΔP,设输电线总电阻不变,那么输电电压应为 (　　)
4U 8U
16U 32U
题组二　高压交流输电　直流输电
5.图甲是远距离输电线路的示意图,图乙是发电机输出电压随时间变化的图像,则 (　　)
用户使用的交变电流的频率是100 Hz
发电机输出交变电流的电压有效值是500 V
输电线上的电流只由降压变压器原、副线圈的匝数比决定
当用户用电器的总电阻增大时,输电线上损耗的功率减小
6.(多选)如图所示,为一台发电机通过升压和降压变压器给用户供电的示意图。已知发电机的输出电压为250 V,升压变压器原、副线圈的匝数比是1∶20,两变压器之间输电导线的总电阻为4 Ω,向用户供220 V交流电,若变压器是理想变压器,当发电机的输出电功率为200 kW时。下列说法正确的是 (　　)
远距离输电损耗的电压160 V
远距离输电损耗的功率为640 W
降压变压器原、副线圈的匝数比为22∶1
若用户用电器增多,则降压变压器输出电压增大
7.(多选)如图为远距离输电示意图,发电机的输出电压和输电线的电阻、理想变压器匝数均不变,且n1∶n2=n4∶n3。当用户用电器的总电阻减小时 (　　)
U1∶U2=U4∶U3
用户的电压U4增大
输电线上损耗的功率增大
用户消耗的功率等于发电机的输出功率
综合提升练
8.(2024·广东东莞高二期末)如图所示的电网仅为3户家庭供电模型,3户各有功率P=3 kW的用电器,采用两种方式用电:方式一为同时用电1小时,方式二为错开单独用电各1小时。两种方式用电时输电线路总电阻损耗的电能分别为ΔE1、ΔE2,若用户电压恒为220 V,不计其他线路电阻,则 (　　)
两种方式用电时,电网提供的总电能相同
两种方式用电时,电网提供的总电压相同
=9
=3
9.(多选)(2023·天津卷,6)如图是输电线为用户输电的示意图,电路中升压变压器T1和降压变压器T2都认为是理想变压器,中间输电线上的总电阻为R,下列说法正确的是 (　　)
T1的输出电压与T2的输入电压相等
T1的输出功率大于T2的输入功率
若用户接入的用电器增多,则R消耗的电功率减小
若用户接入的用电器减少,则T2的输出功率减小
10.(12分)如图所示,某学校有一台应急备用发电设备,内阻不计。升压变压器原、副线圈的匝数比为n1∶n2=1∶4,降压变压器原、副线圈的匝数比为n3∶n4=4∶1,输电线总电阻为r=4 Ω,其他导线电阻可忽略不计。全校有22间教室,每间教室安装“220 V　40 W”的电灯6盏,要求所有教室的电灯都正常发光,求:
(1)(6分)输电线上的电流;
(2)(6分)升压变压器的输入电压。
培优加强练
11.(16分)假设某校在后山修建了一座小型太阳能发电站给科技馆供电,发电站最大输出功率为P0=9 kW,输出电压恒为U0=500 V。已知输电线的总电阻为R=10 Ω,科技馆工作电压为U2=220 V,求:
(1)(8分)输出功率最大时,采用匝数比为1∶3的升压变压器进行输电,则输电线功率损耗与直接输电时的功率损耗之比;
(2)(8分)假设科技馆某段时间消耗功率为P2=2.64 kW,若不采用升压变压器输电,为保障科技馆用电设备正常工作,则科技馆降压变压器的匝数比和发电站的输出功率。
第四节　远距离输电
1.C　[根据电阻定律R＝ρ可知，在长度和材料相同的情况下，输电线越粗，即横截面积越大，电阻越小，由Q＝I2Rt可知，在电流和通电时间相同的情况下，减小输电线的电阻，可以减小输电线上电能的损耗，故A、B、D错误，C正确。]
2.AC　[两次输送的电功率相同，根据P＝UI知，输电电压变为原来的20倍，则提高电压后输电线上的电流降为原来的，A正确，B错误；根据P损＝I2R，可知，提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的，C正确，D错误。]
3.B　[由P＝UI得输电线上输送的电流I＝＝ A＝6×103 A，故A错误；由ΔU＝Ir得输电线路上的电压损耗ΔU＝Ir＝6×103×2.5 V＝15×103 V，故B正确；输电线上损耗的功率为ΔP＝I′2r＝r＝×2.5 W＝9×1011 W，由于损耗的功率不能大于电站的输出功率，故C错误；输电线上损耗的功率用ΔP＝计算时，U为输电线上损耗的电压，而不是输电电压，故D错误。]
4.A　[由P＝UI知I＝，则输电线上损耗的功率ΔP＝I2R＝R，得输电电压U＝P，若输送的电功率增加为2P，而输电线中损耗的电功率减为，由上式得输电电压应为4U，故A正确。]
5.D　[由题图乙可知，交变电流的周期T＝0.02 s，故频率f＝＝50 Hz，选项A错误；交变电流的电压最大值Um＝500 V，故有效值U＝＝250 V，选项B错误；输电线上的电流由降压变压器的负载电阻和输出电压及降压变压器原、副线圈的匝数比决定，选项C错误；当用户用电器的总电阻增大时，降压变压器副线圈上的电流减小，则输电线上的电流减小，根据P损＝IR可知，输电线上损耗的功率减小，选项D正确。]
6.AC　[输送电压为U2＝U1＝5 000 V，输送电流为I2＝＝40 A，所以损耗的电压为ΔU＝I2r＝160 V，A正确；远距离输电损耗的功率为ΔP＝Ir＝6 400 W，B错误；降压变压器的输入电压为U3＝U2－ΔU＝4 840 V，降压变压器原、副线圈的匝数比n3∶n4＝U3∶U4＝22∶1，C正确；若用户用电器增多，用户的电功率变大，输电线中电流增大，线路损耗的电压增多，降压变压器输入电压减小，则输出的电压会减小，故D错误。]
7.AC　[根据＝，＝，n1∶n2＝n4∶n3知，U1∶U2＝U4∶U3，A正确；当用户用电器总电阻减小时，降压变压器上的输出电流增大，所以输电线上的电流增大，根据P损＝IR知，输电线上损耗的功率增大，根据ΔU＝I线R知，输电线上的电压损耗变大，由于发电机的输出电压不变，则升压变压器的输出电压不变，降压变压器的输入电压变小，用户的电压U4减小，C正确，B错误；用户消耗的功率等于发电机的输出功率与输电线上损失的功率之差，D错误。]
8.D　[3户家庭同时用电时，总电阻比单独用电时小，副线圈电流大，则输电线中电流大，输电线上损耗的功率和电压大，两种方式用电时，电网提供的总电能和总电压不相同，故A、B错误；3户家庭同时用电时，总电阻为单独用电时的，则输电线上的电流为单独用电时3倍，根据ΔE＝Q＝I2Rt，可知＝3，故C错误，D正确。]
9.BD　[设输电线中的电流为I2，T1的输出电压与T2的输入电压分别为U2、U3，则有U2＝I2R＋U3，即T1的输出电压大于T2的输入电压，A错误；T1的输出功率为P2＝U2I2，输电线上损耗的功率为ΔP＝IR，T2的输入功率为P3＝U3I2，则P2＝ΔP＋P3，即T1的输出功率大于T2的输入功率，B正确；若用户接入电路的用电器增多，则T2副线圈中的电流增大，由变压器的工作原理可知，T2原线圈中的电流增大，即输电线上的电流增大，输电线上损耗的功率增大，即R消耗的电功率增大，C错误；若用户接入电路的用电器减少，则用电器消耗的功率减小，即T2的输出功率减小，D正确。]
10.(1)6 A　(2)226 V
解析　(1)所有电灯正常发光时消耗的功率为
P总＝40×6×22 W＝5 280 W＝P4
由于灯正常发光，因此降压变压器副线圈两端的电压为
U4＝220 V
所以降压变压器原线圈两端的电压为
U3＝U4＝×220 V＝880 V
则输电线上的电流为I线＝＝＝ A＝6 A。
(2)输电线上损耗的电压为
U损＝I线r＝6×4 V＝24 V
则升压变压器副线圈两端的电压为
U2＝U3＋U损＝880 V＋24 V＝904 V
则升压变压器原线圈两端的电压为
U1＝U2＝×904 V＝226 V。
11.(1)1∶9　(2)2∶1　3 kW
解析　(1)直接输电时的功率损耗为P损2＝R
采用1∶3的升压变压器时，有＝
则输电电压为3U0，此时输电线功率损耗为
P损1＝R
故功率损耗之比为P损1∶P损2＝1∶9。
(2)设降压变压器原、副线圈匝数比为k，副线圈电流为
I2＝＝ A＝12 A
故降压变压器原线圈电压为U1＝kU2＝220k V
原线圈电流为I1＝＝ A
输电线损耗电压为U损＝I1R＝ V
由输电线路电压关系有 V＋220k V＝500 V
解得k＝2
输电线损耗功率为P损＝IR＝0.36 kW
故发电厂输出功率为P＝P损＋P2＝3 kW。第四节　远距离输电
学习目标　1.体会降低输电损耗的两个途径，能分析计算高压输电的损耗情况。
2.能分析远距离输电的基本过程，会对基本的远距离输电线路进行定量计算。
知识点一　远距离输电中的电功率和电压损耗
如图所示，假定发电厂输送电压为U送，输送功率恒为P，两条导线的总电阻为r(在图中把导线电阻集中画为r)。思考：
(1)输送电流多大？
(2)输电线上损耗的电压U损多大？
(3)输电线上损耗的功率P损多大？
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1.低压直流输电系统在输电线路上存在很高的________损耗和________损耗。
2.输电电路的电压损耗
输电线始端电压U送与输电线末端电压U用的差值。U损＝U送－U用＝Ir＝r，其中I为输电线上的电流，r为输电线的电阻。
3.输电电路的功率损耗
(1)远距离输电时，输电线有电阻，电流的热效应引起功率损耗，损耗的电功率
P损＝I2r＝r。
(2)若输电线上损耗的电压为U损，则功率损耗还可以表示为P损＝＝U损I。
4.减小电压、功率损耗的方法
(1)减小输电线的电阻
由r＝ρ可知，输电导线长度l一定时，使用电阻率小、横截面积大的导线，以减小电阻。
(2)减小输电导线中的电流I
根据I＝，在输送功率P一定，输电线电阻r一定的条件下，输电电压提高到原来的n倍，输电电流可减为原来的，输电线上的功率损耗将降为原来的。
【思考】 远距离输电遵循能量守恒定律，是否只要输送足够的能量，不必计较电线上的电压损耗？
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例1 三峡电站某机组输出的电功率为50万千瓦。
(1)若输出的电压为20万伏，则输电线上的电流为多少？
(2)在(1)情况下，某处与电站间每根输电线的电阻为10欧，则输电线上损耗的功率为多少？
(3)若将输出电压升高至50万伏，输电线上的电流为多少？输电线上损耗的功率又为多少？
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输电线上损耗的功率不是由发电站输出的功率决定的，在分析输电线上损耗的功率问题时，一定要用输电线上的电压、电流、电阻进行分析，要注意物理量间的对应关系。　　
训练1 某发电站输出功率P＝2 000 kW，用电阻R＝20 Ω的输电线向外输送电能。如果用U＝10 kV的电压输电，输电线上损耗的功率是多少？损耗的电压是多少？如果改用U′＝100 kV的高压输电，输电线上损耗的功率和电压又是多少？
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知识点二　高压交流输电　直流输电
1.高压交流输电
(1)基本原理：在发电站内用________变压器升压，然后进行远距离输电，在用电区域通过________变压器降到所需的电压。
(2)输电方案：采用电能输配电网。
2.解决远距离高压交流输电问题的基本方法
(1)首先应画出远距离输电的示意图(如图)，并将已知量和待求量写在示意图的相应位置。
(2)理清三个回路
回路1：P1＝U1I1。
回路2：U2＝U损＋U3，P2＝P损＋P3＝IR线＋P3，I2＝I3。
回路3：P4＝U4I4。
(3)常用关系
①功率关系
P1＝P2，P2＝P损＋P3，P3＝P4。
②电压关系
＝，U2＝U损＋U3，＝。
③电流关系：＝，I2＝I线＝I3，＝。
④输电电流：I线＝＝＝。
⑤输电线上损耗的电功率
P损＝P2－P3＝IR线＝＝U损I线。
⑥输电线上的电压损耗
U损＝I线R线＝U2－U3。
3.直流输电
(1)优点：避免输电线路因电感导致的电能损耗。
(2)直流输电示意图。
例2 (2024·广东湛江高二期中)如图所示为某山区小型水电站的电能输送示意图，发电机输出的电压和输电线路上的电阻恒定，用电器均为纯电阻元件。当用电高峰来临时，下列判断正确的是(　　)
A.用电器等效电阻R0变大
B.升压变压器T1的输出电压变大
C.降压变压器T2的输出电压不变
D.输电线路总电阻R上消耗的功率变大
例3 风力发电作为新型环保能源，近年来得到了快速发展，如图所示的风车阵中发电机输出功率为100 kW，输出电压是250 V，用户需要的电压是220 V，输电线总电阻为10 Ω，若输电线因发热而损耗的功率为输送功率的4 %。
(1)画出此输电线路的示意图；
(2)求升压变压器与降压变压器原、副线圈的匝数比。
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训练2 (多选)我国特高压输电工程是目前世界上输电电压最高的输电工程。假设甲、乙两地原来用110 kV的超高压输电，输送功率为5 500 kW，输电线路上损耗的功率为25 kW。在保持输送功率和输电线电阻都不变的条件下，现采用1 100 kV的特高压输电，不考虑其他因素的影响，下列说法正确的是(　　)
A.输电线上损耗的电压为50 V
B.输电线上损耗的电压为2 500 V
C.输电线上损耗的电功率为250 W
D.输电线上损耗的电功率为25 kW
随堂对点自测
1.(输电线上的电压损耗)远距离输送一定功率的交流电，若输送电压升高为原来的n倍，则输电线上的电压损耗为(　　)
A.原来的 B.原来的
C.原来的n倍 D.原来的n2倍
2.(输电线上的功率损耗)输电线的电阻共计为r，输送的电功率为P，用电压U送电，则用户能得到的电功率为(　　)
A.P B.P－r
C.P－ D.r
3.(高压输电)(2024·广东广州高二期末)我国远距离输送交流电用的电压有110 kV、220 kV和330 kV，输电干线已经采用500 kV的超高压，西北电网的电压甚至达到750 kV，远距离输电线路的示意图如图所示，若输送的总功率为P，输电电压为U，输电线的总电阻为R，则正确的是(　　)
A.采用高压输电是为了加快输电的速度
B.升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压
C.输电线上的电流I＝
D.输电线上损耗的功率P损＝R
第四节　远距离输电
知识点一
导学　提示　(1)输送电流I＝。
(2)输电线上损耗的电压U损＝Ir＝r。
(3)输电线上损耗的功率P损＝I2r＝r。
知识梳理
1.功率　电压
[思考] 提示　否，必须减少电线上的电压损耗，不然用户接收不到足够电压，用电器无法正常工作。
例1 (1)2 500 A　(2)1.25×108 W　(3)1 000 A　2×107 W
解析　(1)由P＝UI得I＝＝ A＝2 500 A。
(2)输电线上损耗的功率
P损＝I2·2r＝2 5002×2×10 W＝1.25×108 W。
(3)将输出电压升高至50万伏时，
I′＝＝ A＝1 000 A
输电线上损耗的功率
P损′＝I′2·2r＝1 0002×2×10 W＝2×107 W。
训练1 800 kW　4 kV　8 kW　400 V
解析　根据P＝UI知，用U＝10 kV的电压输电时的输电电流I＝＝ A＝200 A
输电线损耗的功率P损＝I2R＝2002×20 W＝800 kW
损耗的电压U损＝IR＝200×20 V＝4 kV
改用U′＝100 kV高压输电后，输电电流
I′＝＝ A＝20 A
输电线损耗的功率P损′＝I′2R＝202×20 W＝8 kW
损耗的电压U损′＝I′R＝20×20 V＝400 V。
知识点二
1.(1)升压　降压
例2 D　[用电高峰来临时，用电器增多，用电器等效电阻R0减小，故A错误；由于升压变压器T1的输入电压一定，则输出电压一定，故B错误；用电器增多，输电线中电流增大，降压变压器T2的输入电压等于U2－IR，可以判断此电压减小，则输出电压也减小，故C错误；用电器增多，输电线中电流增大，根据P＝I2R知，输电线路总电阻R上消耗的功率变大，故D正确。]
例3 (1)见解析图　(2)1∶20　240∶11
解析　(1)此输电线路的示意图，如图所示。
(2)输电线因发热而损耗的功率
P损＝P×4 %＝100 kW×4 %＝4 kW
输电线上的电流I2＝＝ A＝20 A
升压变压器的输出电压
U2＝＝V＝5×103V
则升压变压器原、副线圈匝数比
＝＝＝
输电线上的电压损耗U损＝I2R线＝20×10 V＝200 V
降压变压器原线圈两端电压
U3＝U2－U损＝4 800 V
则降压变压器原、副线圈匝数比
＝＝＝。
训练2 AC　[由题可知U2＝110 kV，P1＝P2＝5 500 kW，ΔP＝25 kW，则输电线上的电流为I线＝I2＝＝50 A，输电线的电阻为R＝＝10 Ω，当输电电压U2′＝1 100 kV时，输电线电流为I线′＝I2′＝＝5 A，所以输电线上损耗的电压为ΔU′＝I线′R＝50 V，故A正确，B错误；输电线上损耗的电功率为ΔP′＝I线′2R＝250 W，故C正确，D错误。]
随堂对点自测
1.A　[根据P＝UI得，输电电压升高为原来电压的n倍时，输电电流变为原来的倍，根据U损＝IR可知，输电线上的电压损耗为原来的，故A正确。]
2.B　[用户获得的功率为P得＝P－I2r＝P－r，故B正确。]
3.D　[输送的功率一定时，因为输出功率与输入功率相等，可得输电线上的电流为I＝，所以输电线上损耗的功率为P损＝I2R＝R，故采用高压输电是为了减小输电线上的电能损耗，故A错误，D正确；因为输电线上有电压损耗，所以升压变压器的输出电压大于降压变压器的输入电压，可知输电线上的电流I≠，故B、C错误。](共53张PPT)
第四节　远距离输电
第三章　交变电流
1.体会降低输电损耗的两个途径，能分析计算高压输电的损耗情况。
2.能分析远距离输电的基本过程，会对基本的远距离输电线路进行定量计算。
学习目标
目 录
CONTENTS
知识点
01
随堂对点自测
02
课后巩固训练
03
知识点
1
知识点二　高压交流输电　直流输电
知识点一　远距离输电中的电功率和电压损耗
知识点一　远距离输电中的电功率和电压损耗
　　　如图所示，假定发电厂输送电压为U送，输送功率恒为P，两条导线的总电阻为r(在图中把导线电阻集中画为r)。思考：
(1)输送电流多大？
(2)输电线上损耗的电压U损多大？
(3)输电线上损耗的功率P损多大？
1.低压直流输电系统在输电线路上存在很高的______损耗和______损耗。
2.输电电路的电压损耗
功率
电压
3.输电电路的功率损耗
4.减小电压、功率损耗的方法
【思考】 远距离输电遵循能量守恒定律，是否只要输送足够的能量，不必计较电线上的电压损耗？
提示　否，必须减少电线上的电压损耗，不然用户接收不到足够电压，用电器无法正常工作。
例1 三峡电站某机组输出的电功率为50万千瓦。
(1)若输出的电压为20万伏，则输电线上的电流为多少？
(2)在(1)情况下，某处与电站间每根输电线的电阻为10欧，则输电线上损耗的功率为多少？
(3)若将输出电压升高至50万伏，输电线上的电流为多少？输电线上损耗的功率又为多少？
答案　(1)2 500 A　(2)1.25×108 W　(3)1 000 A　2×107 W
(2)输电线上损耗的功率
P损＝I2·2r＝2 5002×2×10 W＝1.25×108 W。
(3)将输出电压升高至50万伏时，
输电线上损耗的功率
P损′＝I′2·2r＝1 0002×2×10 W＝2×107 W。
输电线上损耗的功率不是由发电站输出的功率决定的，在分析输电线上损耗的功率问题时，一定要用输电线上的电压、电流、电阻进行分析，要注意物理量间的对应关系。　　
训练1 某发电站输出功率P＝2 000 kW，用电阻R＝20 Ω的输电线向外输送电能。如果用U＝10 kV的电压输电，输电线上损耗的功率是多少？损耗的电压是多少？如果改用U′＝100 kV的高压输电，输电线上损耗的功率和电压又是多少？
答案　800 kW　4 kV　8 kW　400 V
输电线损耗的功率P损＝I2R＝2002×20 W＝800 kW
损耗的电压U损＝IR＝200×20 V＝4 kV
改用U′＝100 kV高压输电后，输电电流
输电线损耗的功率P损′＝I′2R＝202×20 W＝8 kW
损耗的电压U损′＝I′R＝20×20 V＝400 V。
知识点二　高压交流输电　直流输电
1.高压交流输电
(1)基本原理：在发电站内用______变压器升压，然后进行远距离输电，在用电区域通过______变压器降到所需的电压。
(2)输电方案：采用电能输配电网。
升压
降压
2.解决远距离高压交流输电问题的基本方法
(1)首先应画出远距离输电的示意图(如图)，并将已知量和待求量写在示意图的相应位置。
3.直流输电
(1)优点：避免输电线路因电感导致的电能损耗。
(2)直流输电示意图。
例2 (2024·广东湛江高二期中)如图所示为某山区小型水电站的电能输送示意图，发电机输出的电压和输电线路上的电阻恒定，用电器均为纯电阻元件。当用电高峰来临时，下列判断正确的是(　　)
A.用电器等效电阻R0变大
B.升压变压器T1的输出电压变大
C.降压变压器T2的输出电压不变
D.输电线路总电阻R上消耗的功率变大
D
解析　用电高峰来临时，用电器增多，用电器等效电阻R0减小，故A错误；由于升压变压器T1的输入电压一定，则输出电压一定，故B错误；用电器增多，输电线中电流增大，降压变压器T2的输入电压等于U2－IR，可以判断此电压减小，则输出电压也减小，故C错误；用电器增多，输电线中电流增大，根据P＝I2R知，输电线路总电阻R上消耗的功率变大，故D正确。
例3 风力发电作为新型环保能源，近年来得到了快速发展，如图所示的风车阵中发电机输出功率为100 kW，输出电压是250 V，用户需要的电压是220 V，输电线总电阻为10 Ω，若输电线因发热而损耗的功率为输送功率的4 %。
(1)画出此输电线路的示意图；
(2)求升压变压器与降压变压器原、副线圈的匝数比。
答案　(1)见解析图　(2)1∶20　240∶11
解析　(1)此输电线路的示意图，如图所示。
(2)输电线因发热而损耗的功率
P损＝P×4 %＝100 kW×4 %＝4 kW
升压变压器的输出电压
输电线上的电压损耗U损＝I2R线＝20×10 V＝200 V
降压变压器原线圈两端电压
U3＝U2－U损＝4 800 V
则降压变压器原、副线圈匝数比
训练2 (多选)我国特高压输电工程是目前世界上输电电压最高的输电工程。假设甲、乙两地原来用110 kV的超高压输电，输送功率为5 500 kW，输电线路上损耗的功率为25 kW。在保持输送功率和输电线电阻都不变的条件下，现采用1 100 kV的特高压输电，不考虑其他因素的影响，下列说法正确的是(　　)
A.输电线上损耗的电压为50 V
B.输电线上损耗的电压为2 500 V
C.输电线上损耗的电功率为250 W
D.输电线上损耗的电功率为25 kW
AC
随堂对点自测
2
A
1.(输电线上的电压损耗)远距离输送一定功率的交流电，若输送电压升高为原来的n倍，则输电线上的电压损耗为(　　)
B
D
3.(高压输电)(2024·广东广州高二期末)我国远距离输送交流电用的电压有110 kV、220 kV和330 kV，输电干线已经采用500 kV的超高压，西北电网的电压甚至达到750 kV，远距离输电线路的示意图如图所示，若输送的总功率为P，输电电压为U，输电线的总电阻为R，则正确的是(　　)
课后巩固训练
3
C
题组一　远距离输电中的电功率和电压损耗
1.(2024·广东佛山高二月考)为了减小输电线上电能的损耗，人们尽量把输电线做的粗一点，这是因为导体的电阻与下列哪种因素有关(　　)
A.密度 B.质量 C.横截面积 D.长度
基础对点练
AC
2.(多选)(2024·广东深圳高二期末)某发电厂原来用11 kV的交流电压输电，后来改用升压变压器将电压升高到220 kV输电，输送的电功率都是P，若输电线路的电阻为R，则下列说法中正确的是(　　)
B
A
A.4U B.8U C.16U D.32U
D
题组二　高压交流输电　直流输电
5.图甲是远距离输电线路的示意图，图乙是发电机输出电压随时间变化的图像，则(　　)
A.用户使用的交变电流的频率是100 Hz
B.发电机输出交变电流的电压有效值是500 V
C.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，输电线上损耗的功率减小
AC
6.(多选)如图所示，为一台发电机通过升压和降压变压器给用户供电的示意图。已知发电机的输出电压为250 V，升压变压器原、副线圈的匝数比是1∶20，两变压器之间输电导线的总电阻为4 Ω，向用户供220 V交流电，若变压器是理想变压器，当发电机的输出电功率为200 kW时。下列说法正确的是(　　)
A.远距离输电损耗的电压160 V
B.远距离输电损耗的功率为640 W
C.降压变压器原、副线圈的匝数比为22∶1
D.若用户用电器增多，则降压变压器输出电压增大
AC
7.(多选)如图为远距离输电示意图，发电机的输出电压和输电线的电阻、理想变压器匝数均不变，且n1∶n2＝n4∶n3。当用户用电器的总电阻减小时(　　)
A.U1∶U2＝U4∶U3
B.用户的电压U4增大
C.输电线上损耗的功率增大
D.用户消耗的功率等于发电机的输出功率
D
8.(2024·广东东莞高二期末)如图所示的电网仅为3户家庭供电模型，3户各有功率P＝3 kW的用电器，采用两种方式用电：方式一为同时用电1小时，方式二为错开单独用电各1小时。两种方式用电时输电线路总电阻损耗的电能分别为ΔE1、ΔE2，若用户电压恒为220 V，不计其他线路电阻，则(　　)
综合提升练
BD
9.(多选)(2023·天津卷，6)如图是输电线为用户输电的示意图，电路中升压变压器T1和降压变压器T2都认为是理想变压器，中间输电线上的总电阻为R，下列说法正确的是(　　)
A.T1的输出电压与T2的输入电压相等
B.T1的输出功率大于T2的输入功率
C.若用户接入的用电器增多，则R消耗的电功率减小
D.若用户接入的用电器减少，则T2的输出功率减小
10.如图所示，某学校有一台应急备用发电设备，内阻不计。升压变压器原、副线圈的匝数比为n1∶n2＝1∶4，降压变压器原、副线圈的匝数比为n3∶n4＝4∶1，输电线总电阻为r＝4 Ω，其他导线电阻可忽略不计。全校有22间教室，每间教室安装“220 V　40 W”的电灯6盏，要求所有教室的电灯都正常发光，求：
(1)输电线上的电流；
(2)升压变压器的输入电压。
答案　(1)6 A　(2)226 V
解析　(1)所有电灯正常发光时消耗的功率为
P总＝40×6×22 W＝5 280 W＝P4
由于灯正常发光，因此降压变压器副线圈两端的电压为
U4＝220 V
所以降压变压器原线圈两端的电压为
(2)输电线上损耗的电压为
U损＝I线r＝6×4 V＝24 V
则升压变压器副线圈两端的电压为
U2＝U3＋U损＝880 V＋24 V＝904 V
则升压变压器原线圈两端的电压为
11.假设某校在后山修建了一座小型太阳能发电站给科技馆供电，发电站最大输出功率为P0＝9 kW，输出电压恒为U0＝500 V。已知输电线的总电阻为R＝10 Ω，科技馆工作电压为U2＝220 V，求：
(1)输出功率最大时，采用匝数比为1∶3的升压变压器进行输电，则输电线功率损耗与直接输电时的功率损耗之比；
(2)假设科技馆某段时间消耗功率为P2＝2.64 kW，若不采用升压变压器输电，为保障科技馆用电设备正常工作，则科技馆降压变压器的匝数比和发电站的输出功率。
培优加强练
答案　(1)1∶9　(2)2∶1　3 kW
则输电电压为3U0，此时输电线功率损耗为
(2)设降压变压器原、副线圈匝数比为k，副线圈电流为
故降压变压器原线圈电压为U1＝kU2＝220k V
故发电厂输出功率为P＝P损＋P2＝3 kW。

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