2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí)第十一章交變電流第三節(jié)遠(yuǎn)距離輸電學(xué)案新人教版

1、第三節(jié)遠(yuǎn)距離輸電1遠(yuǎn)距離輸電示意圖功率關(guān)系：p1p2，p3p4，p1p2p3p損p4p損電壓關(guān)系：，u2u損u3電流關(guān)系：，輸電線上的功率損失：p損ir，p損(注意：u損i2ru2)2由pi2r可知，降低輸電線上電能的損耗有兩種途徑。(1)減小輸電線上的電阻r：由r可知，選用電阻率較小的導(dǎo)線或增大導(dǎo)線的橫截面積s均可(2)減小輸電線上的電流i：由i輸可知，在輸電功率不變的情況下，可以提高輸電電壓例1發(fā)電機(jī)輸出功率為100 kw，輸出電壓是250 v，用戶需要的電壓是220 v，輸電線電阻為10 。若輸電線中因發(fā)熱而損失的功率為輸送功率的4%，試求：(1)在輸電線路中設(shè)置的升、降壓變壓器原副線圈

2、的匝數(shù)比。(2)畫出此輸電線路的示意圖。(3)用戶得到的電功率是多少？【解析】 (1)p損p14%4 kw，p用p1(14%)96 kwi3i220 a，i1400 a，i4 a對于升壓變壓器：120，對于降壓變壓器：24011(2)如下圖(3)p用p1(14%)96 kw【答案】 (1)，(2)見解析(3)96 kw例2某村在距村莊較遠(yuǎn)的地方修建了一座小型水電站，發(fā)電機(jī)輸出功率為9 kw，輸出電壓為500 v，輸電線的總電阻為10 ，允許線路損耗的功率為輸出功率的4%，求：(1)村民和村辦小企業(yè)需要220 v電壓時，求所用升壓變壓器和降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比各為多少；(不計(jì)變壓器的損耗

3、)(2)若不用變壓器而由發(fā)電機(jī)直接輸送，村民和村辦小企業(yè)得到的電壓和功率各是多少。【解析】 (1)建立如圖所示的遠(yuǎn)距離輸電模型，要求變壓器原、副線圈的匝數(shù)比，先要知道原、副線圈兩端的電壓之比。本題可以以線路上損耗的功率為突破口，先求出輸電線上的電流i線，再根據(jù)輸出功率求出u2，然后再求出u3。由線路損耗的功率p損ir線和p損4%p出可得i線 a6 a又因?yàn)閜輸出u2i線，所以u2 v1 500 vu3u2i線r線(1 500610)v1 440 v根據(jù)理想變壓器規(guī)律所以升壓變壓器和降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比分別是13和7211。(2)若不用變壓器而由發(fā)電機(jī)直接輸送(模型如圖所示)，由p輸出u

4、i線可得i線 a18 a所以線路損耗的功率p線i線2r線18210 w3 240 w用戶得到的電壓u用戶ui線r線(5001810)v320 v用戶得到的功率p用戶p輸出p線(9 0003 240)w5 760 w。【答案】 (1)，(2)(2)320 v, 5 760 w1遠(yuǎn)距離輸電的原理圖如圖所示，升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2，電壓分別為u1、u2，電流分別為i1、i2，輸電線上的電阻為r。變壓器為理想變壓器，則下列關(guān)系式中正確的是()a.bi2ci1u1ir di1u1i2u22如圖所示為遠(yuǎn)距離交流輸電的簡化電路圖。發(fā)電廠的輸出電壓是u，用等效總電阻是r的兩條輸電線輸電，輸

5、電線路中的電流是i1，其末端間的電壓為u1。在輸電線與用戶間連有一理想變壓器，流入用戶端的電流是i2。則()a用戶端的電壓為b輸電線上的電壓降為uc理想變壓器的輸入功率為ird輸電線路上損失的電功率為i1u3(多選)如圖所示，在遠(yuǎn)距離輸電過程中，若保持原線圈的輸入功率不變，下列說法正確的是()a升高u1會減小輸電電流i2b升高u1會增大線路的功率損耗c升高u1會增大線路的電壓損耗d升高u1會提高電能的利用率4如圖為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，發(fā)電機(jī)的輸出電壓u1和輸電線的電阻、理想變壓器匝數(shù)均不變，且n1n2n4n3。當(dāng)用戶消耗的功率增大時，下列表述正確的是()a用戶的總電阻增大b用戶的電壓u4增加cu1u2u4u3d用戶消耗的功率等于發(fā)電機(jī)的輸出功率5如圖所示，甲是遠(yuǎn)距離輸電線路的示意圖，乙是發(fā)電機(jī)輸出電壓隨時間變化的圖象，則()a用戶用電器上交流電的頻率是100 hzb發(fā)電機(jī)輸出交流電的電壓有效值是500 vc輸電線上的電流只由降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比決定d當(dāng)用戶用電器的總電阻增大時，輸電線上損失的功率減小6某水電站，用總電阻為2.5 的輸電線輸電給500 km外的用戶，其輸出電功率是3106 kw?，F(xiàn)用500 kv電壓輸電，則下列說法正確的是()a輸電線上輸送的電流大小為2105 ab輸電線上由電阻造成的損失電壓為15 kvc若改用