11.2.2 远距离输电 学案 -2026届高考物理一轮复习

该高中物理高考复习学案系统梳理了远距离输电专题，涵盖降低输电损耗途径、变压器原理及互感器应用等核心考点，通过填空设问、判断辨析等问题设计，引导学生从理论依据（P损=I²r）出发自主构建知识网络，体现考点梳理的逻辑性和层次性。 亮点在于诊断性自测与真题情境化演练结合，开篇设置输电损耗相关判断题（如“高压输电目的是增大电流”）即时诊断认知误区，例题变式题（如全国卷改编题）强化科学推理能力，培养学生模型建构素养。课后巩固题涵盖不同考向真题，学生可自主对标提升，教师能通过答题情况精准把握学情，支持个性化复习指导。

第11章 交变电流 第2讲 第2课时 远距离输电（2026年高考） 第11章 交变电流 第2讲 第2课时 远距离输电 课堂讲解 一、远距离输电　 1．降低输电损耗的两个途径：减少输电损耗的理论依据：P损＝I2r。 (1)减小输电线的电阻：根据电阻定律r＝ρ，要减小输电线的电阻r，在输电距离一定的情况下，可采用减小材料的（ ）、增大导线的（ ）的方法。 (2)减小输电导线中的电流：在输电功率一定的情况下，根据P＝UI，要减小电流，必须提高（ ）。 2．远距离高压输电的分析 3. 自耦变压器 自耦变压器(又称调压器)，它只有一个线圈，其中的一部分作为另一个线圈，当交流电源接不同的端点时，它可以升压也可以降压，变压器的基本关系对自耦变压器均适用，如下图所示。 4.互感器 分为电压互感器和电流互感器，两者比较如下： 电压互感器 电流互感器 原理图 原线圈的连接 并联在高压电路中 串联在交流电路中 副线圈的连接 连接交流电压表 连接交流电流表 互感器的作用 将高电压变为低电压 将大电流变为小电流 利用的公式 ＝ I1n1＝I2n2 二、 判断题 1．高压输电的目的是增大输电的电流。(　　) 2．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输送过程中损失的功率越小。(　　) 课堂讲解： 例1、（输电损失）(人教版选择性必修第二册·P65·T3改编)从发电站输出的功率为220 kW，输电线的总电阻为0.05 Ω，用220 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(　　) A．50∶1 B.1∶50 C.1∶5 D.5∶1 变式1、（多选）（2020·全国卷）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∆P，到达B处时电压下降了∆U。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∆P′，到达B处时电压下降了∆U′。不考虑其他因素的影响，则（　　） A．∆P′=∆P B．∆P′=∆P C．∆U′=∆U D．∆U′=∆U 例2、（2025·广东·高考真题）如图所示。某光伏电站输出功率、电压的交流电，经理想变压器升压至后，通过输电线输送到变电站，输电线的等效电阻R为。下列说法正确的是（    ） A．变压器原、副线圈匝数比为 B．输电线上由R造成的电压损失为 C．变压器原线圈中的电流为 D．变压器原、副线圈中电流的频率不同 变式2、（教材选择性必修二P67页第5题）有一条河流，河水流量为4 m3/s，落差为5 m。现利用它来发电，水电站的总效率为50%，发电机的输出电压为350 V。水电站到用户之间要进行远距离输电，两地间输电线的总电阻为4 Ω，允许输电线上损耗的功率为发电机输出功率的5%，用户所需要电压为220 V，认为所用的变压器都是理想变压器，求升压、降压变压器原、副线圈的匝数比，g取10 m/s2。 例3、（电流和电压互感器）（2020·浙江卷）如图所示，甲乙两图中的理想变压器以不同的方式接在高压电路中。甲图中变压器原副线圈的匝数比为，电压表读数为U，乙图中变压器原副线圈的匝数比为，电流表读数为I。则甲图中高压线电压和乙图中高压线电流分别为（ ） A．， B．， C．， D．， 课后巩固 1、（2020·江苏卷）电流互感器是一种测量电路中电流的变压器，工作原理如图所示。其原线圈匝数较少，串联在电路中，副线圈匝数较多，两端接在电流表上。则电流互感器（　　） A．是一种降压变压器 B．能测量直流电路的电流 C．原、副线圈电流的频率不同 D．副线圈的电流小于原线圈的电流 2、（2021·山东卷）（多选）输电能耗演示电路如图所示。左侧变压器原、副线圈匝数比为1∶3，输入电压为的正弦交流电。连接两理想变压器的导线总电阻为r，负载R的阻值为。开关S接1时，右侧变压器原、副线圈匝数比为2∶1，R上的功率为；接2时，匝数比为1∶2，R上的功率为P。以下判断正确的是（　　） A． B． C． D． 3、（2023·浙江·高考真题）我国1100kV特高压直流输电工程的送电端用“整流”设备将交流变换成直流，用户端用“逆变”设备再将直流变换成交流。下列说法正确的是（　　） A．送电端先升压再整流 B．用户端先降压再变交流 C．1100kV是指交流电的最大值 D．输电功率由送电端电压决定 4、（2024·湖南·高考真题）根据国家能源局统计，截止到2023年9月，我国风电装机4亿千瓦，连续13年居世界第一位，湖南在国内风电设备制造领域居于领先地位。某实验小组模拟风力发电厂输电网络供电的装置如图所示。已知发电机转子以角速度匀速转动，升、降压变压器均为理想变压器，输电线路上的总电阻可简化为一个定值电阻。当用户端接一个定值电阻R时，上消耗的功率为P。不计其余电阻，下列说法正确的是（    ） A．风速增加，若转子角速度增加一倍，则上消耗的功率为4P B．输电线路距离增加，若阻值增加一倍，则消耗的功率为4P C．若升压变压器的副线圈匝数增加一倍，则上消耗的功率为8P D．若在用户端再并联一个完全相同的电阻R，则上消耗的功率为6P 5、（2023·山东·高考真题）某节能储能输电网络如图所示，发电机的输出电压U1= 250V，输出功率500kW。降压变压器的匝数比n3：n4= 50：1，输电线总电阻R = 62.5Ω。其余线路电阻不计，用户端电压U4= 220V，功率88kW，所有变压器均为理想变压器。下列说法正确的是（   ）    A．发电机的输出电流为368A B．输电线上损失的功率为4.8kW C．输送给储能站的功率为408kW D．升压变压器的匝数比n1：n2= 1：44 6、（多选）（2022·天津·高考真题）如图所示，两理想变压器间接有电阻R，电表均为理想交流电表，a、b接入电压有效值不变的正弦交流电源。闭合开关S后（    ） A．R的发热功率不变 B．电压表的示数不变 C．电流表的示数变大 D．电流表的示数变小 本节课反馈（学生意见和建议反馈本节课掌握情况）： 参考答案： 1、 电阻率 横截面积 输电电压 2、 判断题 答案　　3.×　4.×　 课堂讲解 例1、答案　A 解析　输电线上的电流I＝，则输电线上由电阻造成的电压损失ΔU＝Ir＝，故＝＝＝＝，故选A。 变式1、 答案 AD 解析 输电线上损失的功率ΔP＝( )2·r，损失的电压ΔU＝·r 当输送电压变为原来的2倍，损失的功率变为原来的 ，即ΔP′＝ΔP 损失的电压变为原来的，即ΔU′＝ΔU 故选AD。 例2、【答案】B 【详解】A．根据理想变压器原副线圈电压比等于匝数比可得 A错误； B．原副线圈两端的功率相等，流过副线圈的电流 输电线上由R造成的电压损失为 B正确； C．变压器原线圈中的电流为 C错误； D．变压器不改变交变电流的频率，变压器原、副线圈中电流的频率相同，D错误。 故选B。 变式2、答案 1:8 12:1 解析 画出远距离输电原理如图 发电机的输出功率P=50%×1×103×4×10×5 W=1×105W， ，代入数据得输电线上的电流， 则升压变压器的输出电压 V，则升压变压器原、副线圈的匝数比，输电线上的电压损失，则降压变压器的输入电压U3=U2-U损=2 000-100 V=1 900 V，降压变压器原、副线圈的匝数 例3、答案 B 解析 根据理想变压器的电压和电流规律：， 解得甲图中高压线电压为，乙图中高压线电流为故B正确，ACD错误。 故选B。 课后巩固 1、答案 D 解析 A．原线圈匝数较少，电流互感器是一种降电流的变压器，A选项错误。 B． 电流互感器的工作原理是电磁感应中的互感现象，只可以测量交变电流，B选项错误。 C．电流互感器不会改变电流的频率，只改变电流，故原、副线圈电流的频率相同。C选项错误。 D．原线圈匝数较少，电流互感器是一种降电流的变压器，副线圈的电流小于原线圈的电流。D正确。 故选D。 2、【答案】A 【详解】AB．升压和降压都需要在交流的时候才能进行，故送电端应该先升压再整流，用户端应该先变交流再降压，故A正确，B错误； C．1100kV指的是交流电的有效值，故C错误； D．输电的功率是由用户端负载的总功率来决定的，故D错误。 故选A。 3、答案 C 解析 A．根据电功率公式 发电机输出电流A错误； B．输电线上损失功率，由可得故B错误； C．降压变压器原副线圈得到的功率为P4=P-P线=95kW 根据理想变压器电流与线圈匝数成反比关系，可得C正确； D．用户得到的功率为，用户得到的电流D错误。 故选C。 4、【答案】A 【详解】 如图为等效电路图，设降压变压器的原副线圈匝数比为，则输电线上的电流为 转子在磁场中转动时产生的电动势为 A．当转子角速度增加一倍时，升压变压器原副线圈两端电压都增加一倍，输电线上的电流变为，故上消耗的电功率变为原来的4倍，故A正确； C．升压变压器副线圈匝数增加一倍，副线圈两端电压增加一倍，输电线上的电流增加一倍，故上消耗的电功率变为原来的4倍，故C错误； B．若阻值增加一倍，输电线路上的电流 消耗的功率 故B错误； D．若在用户端并联一个完全相同的电阻R，用户端电阻减为原来的一半，输电线上的电流为 消耗的功率 故D错误。 故选A。 5、【答案】C 【详解】A．由题知，发电机的输出电压U1 = 250V，输出功率500kW，则有 A错误； BD．由题知，用户端电压U4 = 220V，功率88kW，则有 P′ = U4I4 联立解得 I4 = 400A，I3 = 8A，U3 = 11000V 则输电线上损失的功率为 P损 = I32R = 4kW 且 U2 = U3＋I3R = 11500V 再根据，解得 BD错误； C．根据理想变压器无功率损失有 P = U2I3＋P储 代入数据有 P储 = 408kW C正确。 故选C。 6、【答案】BC 【详解】AC．闭合开关S后，负载电阻减小，匝数为的线圈输出功率变大，匝数为的线圈输入功率也变大，a、b两端电压有效值不变，由 可知电流表的示数变大，根据 因比值不变，变大，变大，因此，R的发热功率变大，故A错误，C正确； B．根据理想变压器电压比等于匝数比 可知输出电压不变，电压表的示数不变，故B正确； D．根据理想变压器电流与匝数关系可得 由于匝数均保持不变，增大，所以、增大，故电流表的示数变大，故D错误。 故选BC。 第 1 页 共 2 页 学科网（北京）股份有限公司 $