2021高考物理二轮复习第一篇专题九：远距离输电的应用学案11页

远距离输电的应用
　(多选)(2020·全国Ⅱ卷)特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低。我国已
成功掌握并实际应用了特高压输电技术。假设从 A处采用 550 kV的超高压向 B处输电,输电线
上损耗的电功率为 ΔP,到达 B 处时电压下降了 ΔU。在保持 A 处输送的电功率和输电线电阻
都不变的条件下,改用 1 100 kV特高压输电,输电线上损耗的电功率变为ΔP′,到达 B处时电
压下降了ΔU′。不考虑其他因素的影响,则 (　　)
A.ΔP′= ΔP　　　　 B.ΔP′= ΔP
C.ΔU′= ΔU D.ΔU′= ΔU
(1)审题破题眼:
(2)命题陷阱点:
陷阱:认为输电线上可以应用欧姆定律进行求解。
输电线上含有电感,不是纯电阻电路,所以不能应用欧姆定律,必须利用功率的关系进行求解。
1.远距离输电的基本关系及电路动态变化的情况
(1)基本关系:
①在回路 1中,P 发电机=U1I1=P1。
②在回路 2中,I2=I 线=I3,U2=ΔU+U3,ΔU=I2R 线,ΔP= R 线。

③在回路 3中,P4=U4I4=P 用户。
(2)动态变化:
①分析电压:负载增加,因 U2不变,ΔU增大,所以 U3减小,U4减小
②分析电流:负载增加,R 用户变小,总功率变大,I1变大;I2变大,I4减小
2.回路间计算关键点
(1)升压变压器联系着回路 1和回路 2: = , = ,P1=P2。
(2)降压变压器联系着回路 2和回路 3: = , = ,P3=P4。
(3)功率关系:P2=ΔP+P3其中(ΔP=ΔUI 线= R 线= )
远距离输电的解题步骤
(1)画示意图:标出已知量和待求量。
(2)抓输电两端:电源和用电器。分析输电线,研究两次电压变化:升压和降压。
(3)拆独立回路,各个击破:以变压器为界,划分成几个独立回路分别分析,注意原、副线圈的电
压、电流与匝数的关系及输入和输出功率不变。
1.(远距离输电的变化关系)(多选)如图所示为高压输电的原理图,由于输电距离长,输电线上
必然产生电能损耗。相比传统输电的钢芯铝绞线,新型的碳纤维软铝导线除了具有重量轻、强
度大、耐腐蚀等优势外,还能有效减小传输电阻。图中两个变压器均视为理想变压器,在发电
厂输出功率和输出电压 U1都不改变的条件下,若将输电线由传统导线更换成电阻更小的新型
碳纤维软铝导线,下列叙述正确的是 (　　)
A.两输电线左端电压 U2减小
B.两输电线右端电压 U3增大
C.输电线上的电流不变

D.输电线上损耗的能量减小
2.(远距离输电的计算)(多选)如图所示为远距离输电示意图。发电机输出功率 P 恒定。用户
消耗的功率为 P 用户,升压变压器原、副线圈两端的电压分别为 U1和 U2,输电线总电阻为 r。下
列说法正确的是 (　　)
A.升压变压器原、副线圈匝数比 =
B.将 P下移,用户获得的电压将升高
C.输电线上的功率关系为 P=P 用户+
D.若 U2提高为原来的 10倍,输电线上损失的功率为原来的
3.(实际应用)如图所示为某山区小型电站输电示意图,发电厂发出 U1=220 sin100πt(V)的
交流电通过变压器升压后进行高压输电,接近用户时再通过降压变压器降压给用户供电,图中
高压输电线部分总电阻为 r,负载端的电压表是理想交流电表,下列有关描述正确的是
(　　)
A.若开关 S1、S2都断开,则电压表示数为零
B.负载端所接收到交流电的频率为 25 Hz
C.深夜开灯时灯特别亮是因为高压输电线上电压损失减小
D.用电高峰期灯泡较暗,可通过减少降压变压器副线圈的匝数来提高其亮度
1.一柴油发电机给灾民临时安置区供电,如图所示。发电机到安置区的距离是 400 m,输电线路
中的火线和零线均为 GBCZ60 型单股铜导线,该型号导线单位长度的电阻为 2.5×10-4 Ω,安置

区家用电器的总功率为 44 kW,当这些额定电压为 220 V的家用电器都正常工作时 (　　)
柴油机型号 AED6500S
输出电压范围 220～300 V
最大输出功率 60 kW
A.输电线路中的电流为 20 A
B.发电机的实际输出电压为 300 V
C.在输电线路上损失的电功率为 8 kW
D.如果该柴油发电机发的电是正弦式交变电流,则其输出电压最大值是 300 V
2.(多选)在图甲所示的理想变压器 a、b端加图乙所示的交变电压。已知变压器原、副线圈的
匝数比为 4∶1,R1为热敏电阻(温度升高时,其电阻减小),R 为定值电阻,电压表和电流表均为
理想电表。下列判断正确的是(...