专题10 远距离输电模型---2023-2024学年高二物理同步模型易点通（人教版2019选择性必修第二册）

专题10 远距离输电模型 1.输电过程模型示意图 2.理清三个回路 回路1：P1＝U1I1 回路2：U2＝ΔU＋U3，P2＝ΔP＋P3＝IR线＋P3，I2＝I3 回路3：P4＝U4I4。 3.高压输电过程的几个电压的区别 (1)输送电压：输电线始端电压，如图中的U2。 (2)用户电压：最终用户得到的电压，如图中的U4。 (3)损失电压：输电线始端电压与末端电压的差值，即ΔU＝U2－U3＝I2R线。 4.输电过程的基本关系 (1)功率关系：P1＝P2，P2＝P线＋P3，P3＝P4。 (2)电压关系：＝，U2＝U线＋U3，＝。 (3)电流关系：＝，I2＝I线＝I3，＝。 (4)输电电流：I线＝＝＝。 (5)输电导线上损耗的电功率：P线＝I线U线＝IR线＝R线。 【模型演练1】（23-24高二下·福建福州·开学考试）水力发电是获得清洁能源的重要途径之一、有一条河流，水的流量为，落差，水的密度为，现利用其发电，若发电机的总效率为，输出电压为，输电线的总电阻为，为满足用电的需求，使用户获得的电压，此时输电线上允许损失的电功率与发电机输出电功率的比值为。（取） （1）求输电线中的电流I； （2）分别求输电线路使用的理想升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比； （3）如果输送的电能供“220V，100W”的电灯使用，求能够正常发光的电灯的盏数。 【模型演练2】．（22-23高二上·北京海淀·期末）我国领先全球的特高压输电技术将为国家“碳中和”做出独特的贡献。白鹤滩水电站是世界第二大水电站，共安装16台我国自主研制的全球单机容量最大功率百万千瓦水轮发电机组。2021年6月28日白鹤滩水电站首批初装机容量1600万千瓦正式并网发电，在传输电能总功率不变情况下，从原先150kV高压输电升级为1350kV特高压输电。则下列说法正确的是（　　） A．若输电线不变，则输电线中的电流变为原来的 B．若输电线不变，则输电线上损失的电压变为原来的 C．若输电线不变，则输电线上损失功率变为原先的 D．如果损失功率不变，相同材料、相同粗细的输电线传输距离是原先的9倍 【方法总结】输电线上电压和功率损失的计算方法 (1)U损＝Ir＝r＝U－U用户。 (2)P损＝I2r＝r＝P－P用户。　　 一、单选题 1．（23-24高二下·江苏·阶段练习）有一台内阻为1Ω的发电机，给一个学校照明供电，如图所示，T1、T2分别为理想的升压变压器和降压变压器，升压变压器匝数比为1：4，降压变压器匝数比为5：1，T1与T2之间输电线的总电阻为10Ω，全校共有22个班，每班有220V，40W的电灯6盏，若保证电灯全部正常发光，则（　　） A．输电效率是98% B．输电线上的电流为4.8A C．发电机输出功率为5280W D．发电机电动势287V 2．（24-25高二上·浙江杭州·期末）如图所示为远距离输电原理图，图中的电压表、电流表均为理想电表，变压器为理想变压器，发电机输出的电压恒定．若电压表示数减小，则（    ） A．电压表示数减小 B．电流表示数减小 C．电流表示数增大 D．发电机输出的功率减小 3．（23-24高二上·山东青岛·期末）如图是某小型水电站进行电能输送时的简化模型。发电机的输出功率，发电机的电压，经升压变压器后向远处输电，输电线总电阻，在用户端用降压变压器把电压降为。已知输电线上损失的功率，假设两个变压器均是理想变压器，下列说法正确的是（　　） A．发电机输出的电流 B．升压变压器匝数比 C．降压变压器的匝数比 D．当水电站输出电压一定时，若用电用户增多，则减小 4．（22-23高二上·北京海淀·期末）某发电站采用高压输电向外输送电能。若输送的总功率为 P0，输电电压为U，输电线的总电阻为R线。下列说法正确的是（　　）   A．输电线上的电流 B．输电线上的电压损失 C．输电线上的功率损失 D．输电线上的功率损失 5．（23-24高二上·陕西西安·期末）我国已投产运行的特高压直流输电工程是目前世界上电压等级最高、输送容量最大、输送距离最远、技术水平最先进的输电工程，输送电功率最大可达1200万千瓦。输电线路流程和数据可简化为如图所示，若直流线路的输电线上损失的功率为，变压与整流等造成的能量损失均不计，直流和交流逆变时有效值不发生改变。当直流线路输电电流为时，下列说法正确的是（    ） A．输送电功率为 B．降压变压器匝数比为 C．直流输电线的总电阻为，损失的电压为 D．若保持输送电功率不变，改用输电，直流输电线上损失的功率为 6．（23-24高二上·浙江台州·期末）将电能从发电站送到用户，在输电线上会损失一部分功率，设输电电压为，输电线的总电阻为，输电线上的电流为，则下面说法正确的是（　　） A． B． C． D． 7．（23-24高二上·浙江温州·期