第四节 远距离输电（分层作业）物理粤教版选择性必修第二册

第四节 远距离输电 目录 【攻核心·技能提升】 1 考点一、远距离输电的原理及损耗 1 考点二、高压输电 3 【拓思维·重难突破】 6 【链高考·精准破局】 8 考点一、远距离输电的原理及损耗 1.A 2.D 3.BC 4.AD 5.AB 6.AD 7.【答案】(1) (2) 【详解】（1） （2）分析可知上电压为，电流 输电线上 解得 则 中电流 则 考点二、高压输电 8.C 9.D 10.AD 11.AD 12.BD 13.【答案】(1)R=150Ω， (2)600 【详解】（1）根据理想变压器的电压匝数关系 可得 用户端 升压变压器的输出功率 可得 线路损耗功率 可得 降压变压器的输入电压 根据理想变压器的电压匝数关系， 可得 （2）若仅改变输电线的材料，灯正常发光，变压器匝数比都不变，则、都不变 根据电压关系 可得 则用户得到的功率 电灯数量（盏） 故增加的正常发光的电灯数量（盏） 14.【答案】（1）；（2），；（3）564盏 【详解】（1）根据题意可知，由能量守恒可得，发电机的输出功率 输电线上的电流用I表示，则电功率损失 联立解得 （2）根据题意可知，升压变压器原线圈两端的电压 副线圈两端的电压为 升压变压器原副线圈的匝数比为 输电线上的电压损失为 降压变压器原线圈两端的电压为 降压变压器副线圈两端的电压为 降压变压器原副线圈的匝数比为 （3）设正常发光的电灯的盏数为，则有 解得 盏 15.C 16.B 17.C 18.BC 19.【答案】(1) (2)1555.2度 (3)， 【详解】（1）不用变压器而直接输送时，输电线上的电流 功率损失 用户得到的功率是 （2）一昼夜（24h）输电线损失的电能度 （3）根据对功率损耗要求，则有 代入数据得 由于 解得 对升压变压器，根据 解得 则有 对降压变压器有 解得 20.【答案】(1)300V (2)250W (3) 【详解】（1）根据正弦式交变电流产生规律可知发电机产生电动势的最大值为 则电动势有效值为 （2）设降压变压器原、副线圈的电流分别为、，电动机恰能正常工作，有 根据理想变压器的变流比可知 解得 所以输电线路上损耗的电功率为 （3）由变压器原副线圈电压与匝数关系 解得 升压变压器副线圈两端电压 又 解得 由， 解得 交流发电机线圈电阻 21.B 22.A 23.BD 24.AC 25.BD 26.【答案】(1) 200 2.4 (2)100 (3)0.9 【详解】（1）[1]根据题图可知电流表的分度值为5mA，故读数为200mA； [2]学生电源的输出功率 （2）低压输电时电阻箱消耗的功率为 电阻箱的接入的电阻为 高压输电时，电阻箱消耗的功率为 可得 即低压输电时电阻箱消耗的功率为高压输电时的100倍。 （3）示数为时，学生电源的输出功率 高压输电时学生电源的输出功率比低压输电时减少了 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四节 远距离输电 目录 【攻核心·技能提升】 1 考点一、远距离输电的原理及损耗 1 考点二、高压输电 3 【拓思维·重难突破】 6 【链高考·精准破局】 8 考点一、远距离输电的原理及损耗 1．如图所示，某小电站发电机的输出功率为100kW，输出电压为400V，向距离较远的用户供电。为了减少电能损耗，使用10kV高压输电，最后用户得到“220V  98kW”的电能，变压器均视为理想变压器。则（    ） A．输电线路导线电阻为 B．输电线路中的电流为2A C．升压变压器原、副线圈匝数比为 D．降压变压器原、副线圈匝数比为 【答案】A 【详解】AB．输电线路中的电流为 最后用户得到“220V  98kW”的电能，则输电线损耗电功率为 根据 解得输电线路导线电阻为，故A正确，B错误； C．根据变压器电压与线圈匝数关系可知，故C错误； D．根据串联电路规律可知 根据变压器电压与线圈匝数关系可知，故D错误； 故选A。 2．新能源电动汽车常用交流充电桩进行充电，如图所示为交流充电桩的供电电路，为输电线的总电阻。配电设施的输出电压为，升压变压器原、副线圈的匝数比为，降压变压器原、副线圈的匝数比为，充电桩的输出电压，功率为，变压器均视为理想变压器，下列说法中正确的是（　　） A．交变电流的周期是 B．充电桩电流的有效值为 C．时刻，电压表示数为 D．电压表示数始终是 【答案】D 【详解】A．根据充电桩的输出电压表达式可知， 则交流电的周期，故A错误； B．根据充电桩输出电源表达式可知，输出电压的最大值 有效值 充电桩电流的有效值，故B错误； CD．电压表的读数始终为电路有效值，则， 得， 则电阻两端电压为，故C错误，D正确； 故选D。 3．（多选）2025年12月28日，河南100兆瓦中继风电项目实现全容量并网．某实验小组模拟风力发电厂输电网络供电的装置如图甲所示，已知发电机输出的交变电流如图乙所示，升、降压变压器均为理想变压器，升压变压器原、副线圈的匝数比为，降压变压器原、副线圈的匝数比为，输电线路上的总电阻可简化为一个定值电阻．用户端接一个定值电阻，其余电阻不计．下列说法正确的是（    ） A．用户端的电流为10A B．线圈的转速为 C．时穿过线圈的磁通量最大 D．输电线上消耗的功率为200W 【答案】BC 【详解】B．由图乙可知，交变电流的周期T=0.02 s，又因为，故B正确； C．t=0.01s时，由图乙可知此时感应电动势为0，线圈处在中性面，穿过线圈的磁通量最大，故C正确； AD．发电机输出电压有效值，升压变压器原、副线圈的匝数比为1：10，则升压后 引入等效电阻法 则用户端的电阻等效为 等效电路如图所示 故 则输电线上消耗的功率为 对降压变压器有 用户端的电流为，故AD错误。 故选BC。 4．（多选）如图甲为某景区的电动汽车应急充电站，由山下的光伏储能电站供电。由于充电站与储能电站距离较远，需要通过变压器远程输电。图乙为远程输电示意图，升压变压器原线圈的电压为，降压变压器原、副线圈的匝数比。充电桩的额定电压为、额定功率为11kW，输电线上的电阻，其余电阻不计，变压器均视为理想变压器。充电桩正常工作时，下列说法正确的是（　　） A．降压变压器的输入电压 B．输电线上电阻r消耗的功率为500W C．升压变压器的原、副线圈匝数之比为 D．升压变压器的输入功率为12kW 【答案】AD 【详解】A．对降压变压器进行分析，根据电压匝数关系有 解得，故A正确； B．充电桩的额定电压为、额定功率为11kW，则充电桩的电流 根据电流匝数关系有 解得 则输电线上电阻r消耗的功率为，故B错误； C．升压变压器副线圈电压 结合上述解得 根据电压匝数关系有 解得，故C错误； D．理想变压器不消耗功率，则升压变压器的输入功率 结合上述解得P1=12kW，故D正确。 故选AD。 5．（多选）如图所示，远距离输电过程中，发电机输出电压、功率的交流电，通过升压变压器升压后输送向远方，输电线的总电阻为。并在用户端用降压变压器把电压降为，输电线上损失的功率为，则下列说法正确的是（　　） A．输电线上通过的电流为 B．升压变压器匝数比为 C．降压变压器匝数比为 D．用户端的总电流为 【答案】AB 【详解】A．输电线损失功率，故A正确； B．升压变压器输入功率，故升压变压器原副线圈匝数比，故B正确； CD．用户端获得功率，故由，降压变压器原副线圈匝数比，故CD错误。 故选AB。 6．（多选）在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法正确的有（　　） A．降压变压器的输出电压减小 B．升压变压器的输出电压增大 C．输电线上损耗的功率减小 D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大 【答案】AD 【详解】B．由于发电厂的输出电压不变，升压变压器的匝数不变，所以升压变压器的输出电压不变，故B错误； A．由于发电厂的输出功率增大，则升压变压器的输出功率增大，又升压变压器的输出电压不变，根据可知输电线上的电流增大，根据可知输电线上的电压损失增大，根据降压变压器的输入电压可得降压变压器的输入电压减小，降压变压器的匝数不变，所以降压变压器的输出电压减小，故A正确； CD．输电线上的电流增大，电阻不变，根据可知输电线上的功率损失增大，根据可知输电线上损耗的功率占总功率的比例增大，故C错误，D正确。 故选AD。 7．如图所示为远程输电示意图，已知某个发电机的输出功率为180kW，发电机的输出电压为，通过升压变压器升高电压后向远处输电，输电线总电阻为，在用户端用一降压变压器把电压降为220V，输电线上损耗的功率为10kW，其他损耗不计。求： (1)用户端获得的功率； (2)升压变压器和降压变压器的原、副线圈匝数比。 【答案】(1) (2) 【详解】（1） （2）分析可知上电压为，电流 输电线上 解得 则 中电流 则 考点二、高压输电 8．在如图所示的输电线路中，交流发电机的输出电压一定，两变压器均为理想变压器，左侧升压变压器的原、副线圈匝数分别为、，两变压器间输电线路电阻为。下列说法正确的是（　　） A．仅增加用户数，消耗的功率减小 B．仅增加用户数，用户端的电压增大 C．仅适当增加，用户端的电压增大 D．仅适当增加，整个电路消耗的电功率减小 【答案】C 【详解】A．整个电路物理量标注如图 设用户端总电阻为，降压器输入端等效为电阻，则有 因为 其中，则对于输电线有 联立整理可得 仅增加用户数，则减小，可知增大，根据 可知消耗的功率增大，故A错误； B．仅增加用户数，增大，根据 可知减小，根据用户端的电压 可知用户端的电压减小，故B错误； C．仅适当增加，根据 可知增大，根据 可知增大，根据 可知增大，根据用户端的电压 可知用户端的电压增大，故C正确； D．由C选项可知，仅适当增加，、增大，根据整个电路消耗的电功率 可知整个电路消耗的电功率变大，故D错误。 故选C。 9．如图所示，导线框绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动，产生的交变电动势，导线框与理想升压变压器相连进行远距离输电。输电线路的电流为，输电线路总电阻为，理想降压变压器副线圈接入一台电动机，电动机恰好正常工作，且电动机两端的电压为，电动机的功率为，导线框及其余导线电阻不计，不计一切摩擦，则（    ） A．图示位置线圈的磁通量变化率为0 B．升压变压器原副线圈的匝数比为1：5 C．线框转动一圈过程中克服安培力做功22J D．若电动机突然卡住而不能转，输电线上的损耗功率将增大 【答案】D 【详解】A．图示位置线圈和磁感线方向平行，穿过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率最大，故A错误； B．降压变压器的输入功率等于输出功率 输电线上的电流既等于升压变压器的输出电流，也等于降压变压器的输入电流； 所以降压变压器的输入电压为 则升压变压器的输出电压为 升压变压器的输入电压为 所以升压变压器原副线圈的匝数比为，故B错误； C．交流电的周期为 根据变压器的变流比可知发电机的输出电流为 线框转动一圈过程中克服安培力做功为，故C错误； D．若电动机突然卡住而不能转，则电路将变成纯电阻电路，降压变压器的输出电流将变大，则输电线上的电流也将变大； 根据输电线损失功率公式可知，输电线上损失的功率将增大，故D正确。 故选D。 10．（多选）如图为某风力发电场向一学校供电线路图，发电场的输出功率为10kW，输出电压为250V，用户端电压为220V，输电线总电阻，升压变压器原、副线圈匝数比，变压器均为理想变压器，下列说法正确的是（　　） A．降压变压器的匝数比 B．输电线上的电流为40A C．该输电系统的输电效率为 D．深夜学校的用电器减少，输电线上损失的功率将变小 【答案】AD 【详解】AB．根据题意可知升压变压器原线圈的电流为 则输电线上的电流为 升压变压器副线圈的电压为 降压变压器原线圈的电压为 降压变压器的匝数比为，故A正确，B错误； C．该输电系统的输电效率为 代入数据解得，故C错误； D．深夜用户的用电器减少，则降压变压器的输入功率减小，输入电流减小，输电线上损失的功率减小，故D正确。 故选AD。 11．（多选）一台发电机最大输出功率为4000kW，电压为4000V，经变压器升压后向远方输电输电线路总电阻。到目的地经变压器降压，负载为多个正常发光的灯泡（220V、60W）。若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%，变压器和的耗损可忽略，发电机处于满负荷工作状态，则（    ） A．变压器的变压比为 B．向远方输电的电流大小为 C．变压器的输入电压为 D．有盏灯泡正常发光 【答案】AD 【详解】AB．变压器T1原线圈电流为 副线圈电流为 即向远方输电的电流大小为，根据理想变压器电流与匝数成反比，有 可得变压器T1的变压比为，故A正确，B错误； C．T1副线圈的电压 T2原线圈的电压等于T1副线圈的电压减去电线上损失的电压，即 故C错误； D．T2变压器得到的功率为 所以能正常发光的灯泡数为盏 故D正确。 故选AD。 12．（多选）水力发电是获得清洁能源的重要途径之一。有一条河流，河水的流量，落差h=5m，河水的密度，现利用其发电，若发电机的总效率，输出电压，输电线的总电阻R=30Ω，用户获得220V的电压，输电线上损失的电功率与发电机输出电功率的比值，假定所用的变压器都是理想变压器，g取．下列说法正确的是（    ） A．发电机的输出功率 B．输电线中的电流 C．降压变压器的原、副线圈的匝数比250：11 D．如果输送的电能供“220V、100W”的电灯使用，能够正常发光的电灯盏数为470盏 【答案】BD 【详解】A．发电机的输出功率为 A错误； B．输电线上损失的功率为 根据 可得 B正确； C．用户得到的电功率为 降压变压器输出的电流为 降压变压器的原、副线圈的匝数比 C错误； D．用户得到的电功率为 能正常发光的电灯盏数为 D正确。 故选BD。 13．光伏发电系统是指无须通过热过程，直接将光能转变为电能的发电系统。图示是某光伏发电系统为一个城市的几个学校供电照明的示意图。已知太阳能光伏发电机的输出电压为250 V，升压变压器的原、副线圈的匝数之比，这几个学校有标有“220 V、100 W”字样的电灯5400盏。若全部电灯正常发光，变压器均为理想变压器，输电线损耗功率是发电机输出功率的10%。 (1)求输电线的总电阻R和降压变压器的匝数比； (2)若仅改变输电线的材料使输电线电阻减少10%，求增加了多少盏正常发光的电灯。 【答案】(1)R=150Ω， (2)600 【详解】（1）根据理想变压器的电压匝数关系 可得 用户端 升压变压器的输出功率 可得 线路损耗功率 可得 降压变压器的输入电压 根据理想变压器的电压匝数关系， 可得 （2）若仅改变输电线的材料，灯正常发光，变压器匝数比都不变，则、都不变 根据电压关系 可得 则用户得到的功率 电灯数量（盏） 故增加的正常发光的电灯数量（盏） 14．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。 【答案】（1）；（2），；（3）564盏 【详解】（1）根据题意可知，由能量守恒可得，发电机的输出功率 输电线上的电流用I表示，则电功率损失 联立解得 （2）根据题意可知，升压变压器原线圈两端的电压 副线圈两端的电压为 升压变压器原副线圈的匝数比为 输电线上的电压损失为 降压变压器原线圈两端的电压为 降压变压器副线圈两端的电压为 降压变压器原副线圈的匝数比为 （3）设正常发光的电灯的盏数为，则有 解得 盏 15．如图所示，为某小型发电站的输电示意图。发电站的输出功率为，经升压变压器升压后，输出电压为，发电站到用户的输电线总电阻为，经过降压变压器给一居民小区供电。已知变压器均为理想变压器，下列说法正确的是（　　）    A．输电线路中的电流为 B．用户获得的功率为 C．若发电站的输出电压减半，线路损耗的电功率变为原来的4倍 D．若用户所需电压为，则降压变压器原、副线圈匝数比为 【答案】C 【详解】A．输电线路中的电流为 故A错误； B．输电线的损失功率为 用户获得的功率为 故B错误； C．输电线损失功率为 可见、不变，若发电站输出电压减半，则升压变压器的输出电压减半，线路损耗的电功率变为原来的4倍，故C正确； D．降压变压器副线圈的电流为 降压变压器原、副线圈匝数比为 故D错误。 故选C。 16．如图所示为某条高速铁路牵引供电系统的示意图，其中牵引变电所利用变压器将220kV或110kV的电网电压降至27.5kV输送给高铁牵引网，再通过接触网上的电线与车顶上的受电弓使机车获得25kV工作电压，若将牵引变电所的变压器视为理想变压器，原、副线圈匝数分别为和，则下列说法正确的是（    ） A．若电网的电压为110kV，则 B．若高铁机车运行功率增大，则牵引变电所至机车间的热损耗功率也会随之增大 C．若高铁机车运行功率增大，则机车工作电压将会高于25kV D．如果高铁机车的电动机输出功率为9000kW，机械效率为90%，则牵引变电所到机车间的等效电阻为 【答案】B 【详解】A．若电网的电压为110kV，则 选项A错误； B．电压由输入电压和线圈匝数决定，若高铁机车运行功率增大，则牵引变电所至机车间的电流变大，根据P=I2R可知，热损耗功率也会随之增大，选项B正确； C．若高铁机车运行功率增大，输送过程中的电流变大，线路中的电压损失变大，则机车工作电压将会低于25kV，选项C错误； D．若高铁机车功率为 P=9000kW=9×106W 根据功率关系可得 P=90%UI 其中U=25kV=25000W，则电流 I=400A 牵引变电所至机车间的等效电阻 故D错误； 故选B。 17．风力发电将风的动能转化为电能。某风力发电机的输出功率为，输出电压为，用户得到的电压是，输电线的电阻为，输电线路的示意图如图所示。若输电线因发热而损失的功率为输送功率的5%，变压器均视为理想变压器，则下列说法正确的是（　　） A．用户得到的功率为 B．通过输电线的电流为 C．升压变压器原、副线圈的匝数之比为 D．降压变压器原、副线圈的匝数之比为 【答案】C 【详解】A．用户得到的功率为，选项A错误； B．根据，可得通过输电线的电流为，选项B错误； C．升压变压器初级电流 升压变压器原、副线圈的匝数之比为，选项C正确； D．降压变压器初级电压 降压变压器原、副线圈的匝数之比为，选项D错误。 故选C。 18．（多选）随着综合国力与工业实力的不断提升，中国研发出多项独有的先进技术，其中特高压输电技术让中国标准成为了国际标准。特高压输电是指电压高达1000千伏及以上等级的输电技术。某电厂对用户进行供电的原理如图所示。发电机的输出电压为U=300V，输电线的总电阻r=50Ω，为了减小输电线路上的损耗需要采用高压输电。变压器视为理想变压器，其中升压变压器原副线圈的匝数比为n1：n2=1：1000，用户获得的电压为U4=220V。若在某一段时间内，发电厂的输出功率恒为P1=9.0106W。下列说法中正确的是（    ） A．输电线上的电流为150A B．降压变压器的原副线圈匝数比为n3：n4=14925：11 C．输电线上损失的功率为4.5104W D．若改用1000千伏超高压输电，则输电线路上可减少损失的电功率为4050W 【答案】BC 【详解】 A．升压变压器原线圈电流 所以 故A错误； B．升压变压器副线圈电压 降压变压器原线圈电压 降压变压器原副线圈的匝数比 故B正确； C．输电线上损失的功率 故C正确； D．若改用1000千伏超高压输电，则输电线路上的电流 损失的功率 则输电线路上可减少损失的电功率为 故D错误。 故选BC。 19．某村在距村庄较远的地方建了一座小型水电站，发电机的输出功率为，输出电压为，输电线电阻为。 (1)若不用变压器而由发电机直接输送，用户得到的电功率是多少？ (2)一昼夜（24h）输电线损失多少度电？ (3)允许线路消耗的功率为输出功率的，用如图所示的电路输电，若用户需要电压时，所用升压、降压变压器（看作理想变压器）原、副线圈匝数比各为多少？ 【答案】(1) (2)1555.2度 (3)， 【详解】（1）不用变压器而直接输送时，输电线上的电流 功率损失 用户得到的功率是 （2）一昼夜（24h）输电线损失的电能度 （3）根据对功率损耗要求，则有 代入数据得 由于 解得 对升压变压器，根据 解得 则有 对降压变压器有 解得 20．如图所示，用一小型交流发电机向远处用户供电，已知发电机线圈abcd匝数匝，面积，线圈匀速转动的角速度，匀强磁场的磁感应强度，输电时先用升压变压器将电压升高，到达用户区再用降压变压器将电压降下来后供用户使用，输电导线的总电阻为，变压器都是理想变压器，降压变压器原、副线圈的匝数比为，若用户区标有 “220V，11kW”的电动机恰能正常工作。发电机线圈电阻r不可忽略。求： (1)发电机产生电动势的有效值； (2)输电线路上损耗的电功率； (3)若升压变压器原、副线圈匝数比为，交流发电机线圈电阻r。 【答案】(1)300V (2)250W (3) 【详解】（1）根据正弦式交变电流产生规律可知发电机产生电动势的最大值为 则电动势有效值为 （2）设降压变压器原、副线圈的电流分别为、，电动机恰能正常工作，有 根据理想变压器的变流比可知 解得 所以输电线路上损耗的电功率为 （3）由变压器原副线圈电压与匝数关系 解得 升压变压器副线圈两端电压 又 解得 由， 解得 交流发电机线圈电阻 21．（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 【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。 22．（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 【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。 23．（多选）（2025·重庆·高考真题）2025年1月“疆电入渝”工程重庆段全线贯通，助力重庆形成特高压输电新格局，该工程计划将输电站提供的直流电由新疆输送至重庆，多次转换后变为的交流电，再经配电房中的变压器（视为理想变压器）降为的家用交流电，若输电线路输送功率为，且直流输电过程中导线电阻产生的电功率损耗不超过输送功率的5%，则（　　） A．直流输电导线中的电流为250A B．直流输电导线总阻值不超过16Ω C．家用交流电的电压最大值为220V，频率为50Hz D．配电房中变压器原、副线圈中电流比为 【答案】BD 【详解】A．直流输电电流由公式计算得 ，故A错误； B．导线允许的最大功率损耗为5%的输送功率 由 得导线总阻值上限 ，故B正确； C．家用交流电表达式为，其最大值为； 频率为，故C错误； D．变压器原线圈电压，副线圈电压，匝数比 电流比与匝数比成反比可知，故D正确。 故选BD。 24．（多选）（2025·湖北·高考真题）在如图所示的输电线路中，交流发电机的输出电压一定，两变压器均为理想变压器，左侧升压变压器的原、副线圈匝数分别为n1、n2，两变压器间输电线路电阻为r。下列说法正确的是（　　） A．仅增加用户数，r消耗的功率增大 B．仅增加用户数，用户端的电压增大 C．仅适当增加n2，用户端的电压增大 D．仅适当增加n2，整个电路消耗的电功率减小 【答案】AC 【详解】A．整个电路物理量标注如图 设用户端总电阻为R用户，降压器输入端等效为电阻Rx，则有 因为 其中I2=I3，则对于输电线有 联立整理可得 仅增加用户数，则R用户减小，可知I2增大，根据 可知r消耗的功率增大，故A正确； B．仅增加用户数，I2增大，根据 可知U3减小，根据用户端的电压 可知用户端的电压减小，故B错误； C．仅适当增加n2，根据 可知U2增大，根据 可知I2增大，根据 可知U3增大，根据用户端的电压 可知用户端的电压增大，故C正确； D．由C选项可知，仅适当增加n2，I2增大，整个电路消耗的电功率 由于U2增大，故整个电路消耗的电功率变大，故D错误。 故选AC。 25．（多选）（2023·天津·高考真题）“西电东送”是我国重要的战略工程，从西部发电厂到用电量大的东部区域需要远距离输电。图为远距离交流输电的示意图，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，的原线圈接有电压有效值恒定的交变电源，R为输电导线的电阻，的副线圈并联多个用电器，下列说法正确的是（　　） A．输出电压等于输入电压 B．输出功率大于输入功率 C．用电器增多后，R消耗的功率减小 D．用电器增多后，的输出电压降低 【答案】BD 【详解】AB．由于输电过程中，线路中有电流、线路电阻R会分压且产生热量，会损失功率，故输出功率大于输入功率；输出电压大于输入电压，故A错误，B正确； CD．设升压变压器原副线圈比为，输入出电压分别为、，根据理想变压器电压与原副线圈匝数关系可得 由于输入电压不变，原副线圈匝数比不变，则升压变压器输出变压恒定。设降压变压器的原副线圈匝数比为，输入输出电压分别为、，通过原副线圈的电流分别为、，的副线圈并联多个用电器等效电阻为，则有 ，， 则 令，则 随着用户接入的用电器增多，副线圈接入电器的总电阻减小，则减小，输入线路中电流增大.R消耗的功率 的输出电压 用电器增多后，增大， R消耗的功率增大，的输出电压降低，故C错误，D正确。 故选BD。 26．（2025·山东·高考真题）某实验小组为探究远距离高压输电的节能优点，设计了如下实验。所用实验器材为： 学生电源； 可调变压器、； 电阻箱R； 灯泡L（额定电压为）； 交流电流表，交流电压表， 开关、，导线若干。 部分实验步骤如下： (1)模拟低压输电。按图甲连接电路，选择学生电源交流挡，使输出电压为，闭合，调节电阻箱阻值，使示数为，此时（量程为）示数如图乙所示，为________，学生电源的输出功率为________W。 (2)模拟高压输电。保持学生电源输出电压和电阻箱阻值不变，按图丙连接电路后闭合。调节、，使示数为，此时示数为，则低压输电时电阻箱消耗的功率为高压输电时的________倍。 (3)示数为，高压输电时学生电源的输出功率比低压输电时减少了________W。 【答案】(1) 200 2.4 (2)100 (3)0.9 【详解】（1）[1]根据题图可知电流表的分度值为5mA，故读数为200mA； [2]学生电源的输出功率 （2）低压输电时电阻箱消耗的功率为 电阻箱的接入的电阻为 高压输电时，电阻箱消耗的功率为 可得 即低压输电时电阻箱消耗的功率为高压输电时的100倍。 （3）示数为时，学生电源的输出功率 高压输电时学生电源的输出功率比低压输电时减少了 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四节 远距离输电 目录 【攻核心·技能提升】 1 考点一、远距离输电的原理及损耗 1 考点二、高压输电 3 【拓思维·重难突破】 6 【链高考·精准破局】 8 考点一、远距离输电的原理及损耗 1．如图所示，某小电站发电机的输出功率为100kW，输出电压为400V，向距离较远的用户供电。为了减少电能损耗，使用10kV高压输电，最后用户得到“220V  98kW”的电能，变压器均视为理想变压器。则（    ） A．输电线路导线电阻为 B．输电线路中的电流为2A C．升压变压器原、副线圈匝数比为 D．降压变压器原、副线圈匝数比为 2．新能源电动汽车常用交流充电桩进行充电，如图所示为交流充电桩的供电电路，为输电线的总电阻。配电设施的输出电压为，升压变压器原、副线圈的匝数比为，降压变压器原、副线圈的匝数比为，充电桩的输出电压，功率为，变压器均视为理想变压器，下列说法中正确的是（　　） A．交变电流的周期是 B．充电桩电流的有效值为 C．时刻，电压表示数为 D．电压表示数始终是 3．（多选）2025年12月28日，河南100兆瓦中继风电项目实现全容量并网．某实验小组模拟风力发电厂输电网络供电的装置如图甲所示，已知发电机输出的交变电流如图乙所示，升、降压变压器均为理想变压器，升压变压器原、副线圈的匝数比为，降压变压器原、副线圈的匝数比为，输电线路上的总电阻可简化为一个定值电阻．用户端接一个定值电阻，其余电阻不计．下列说法正确的是（    ） A．用户端的电流为10A B．线圈的转速为 C．时穿过线圈的磁通量最大 D．输电线上消耗的功率为200W 4．（多选）如图甲为某景区的电动汽车应急充电站，由山下的光伏储能电站供电。由于充电站与储能电站距离较远，需要通过变压器远程输电。图乙为远程输电示意图，升压变压器原线圈的电压为，降压变压器原、副线圈的匝数比。充电桩的额定电压为、额定功率为11kW，输电线上的电阻，其余电阻不计，变压器均视为理想变压器。充电桩正常工作时，下列说法正确的是（　　） A．降压变压器的输入电压 B．输电线上电阻r消耗的功率为500W C．升压变压器的原、副线圈匝数之比为 D．升压变压器的输入功率为12kW 5．（多选）如图所示，远距离输电过程中，发电机输出电压、功率的交流电，通过升压变压器升压后输送向远方，输电线的总电阻为。并在用户端用降压变压器把电压降为，输电线上损失的功率为，则下列说法正确的是（　　） A．输电线上通过的电流为 B．升压变压器匝数比为 C．降压变压器匝数比为 D．用户端的总电流为 6．（多选）在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法正确的有（　　） A．降压变压器的输出电压减小 B．升压变压器的输出电压增大 C．输电线上损耗的功率减小 D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大 7．如图所示为远程输电示意图，已知某个发电机的输出功率为180kW，发电机的输出电压为，通过升压变压器升高电压后向远处输电，输电线总电阻为，在用户端用一降压变压器把电压降为220V，输电线上损耗的功率为10kW，其他损耗不计。求： (1)用户端获得的功率； (2)升压变压器和降压变压器的原、副线圈匝数比。 考点二、高压输电 8．在如图所示的输电线路中，交流发电机的输出电压一定，两变压器均为理想变压器，左侧升压变压器的原、副线圈匝数分别为、，两变压器间输电线路电阻为。下列说法正确的是（　　） A．仅增加用户数，消耗的功率减小 B．仅增加用户数，用户端的电压增大 C．仅适当增加，用户端的电压增大 D．仅适当增加，整个电路消耗的电功率减小 9．如图所示，导线框绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动，产生的交变电动势，导线框与理想升压变压器相连进行远距离输电。输电线路的电流为，输电线路总电阻为，理想降压变压器副线圈接入一台电动机，电动机恰好正常工作，且电动机两端的电压为，电动机的功率为，导线框及其余导线电阻不计，不计一切摩擦，则（    ） A．图示位置线圈的磁通量变化率为0 B．升压变压器原副线圈的匝数比为1：5 C．线框转动一圈过程中克服安培力做功22J D．若电动机突然卡住而不能转，输电线上的损耗功率将增大 10．（多选）如图为某风力发电场向一学校供电线路图，发电场的输出功率为10kW，输出电压为250V，用户端电压为220V，输电线总电阻，升压变压器原、副线圈匝数比，变压器均为理想变压器，下列说法正确的是（　　） A．降压变压器的匝数比 B．输电线上的电流为40A C．该输电系统的输电效率为 D．深夜学校的用电器减少，输电线上损失的功率将变小 11．（多选）一台发电机最大输出功率为4000kW，电压为4000V，经变压器升压后向远方输电输电线路总电阻。到目的地经变压器降压，负载为多个正常发光的灯泡（220V、60W）。若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%，变压器和的耗损可忽略，发电机处于满负荷工作状态，则（    ） A．变压器的变压比为 B．向远方输电的电流大小为 C．变压器的输入电压为 D．有盏灯泡正常发光 12．（多选）水力发电是获得清洁能源的重要途径之一。有一条河流，河水的流量，落差h=5m，河水的密度，现利用其发电，若发电机的总效率，输出电压，输电线的总电阻R=30Ω，用户获得220V的电压，输电线上损失的电功率与发电机输出电功率的比值，假定所用的变压器都是理想变压器，g取．下列说法正确的是（    ） A．发电机的输出功率 B．输电线中的电流 C．降压变压器的原、副线圈的匝数比250：11 D．如果输送的电能供“220V、100W”的电灯使用，能够正常发光的电灯盏数为470盏 13．光伏发电系统是指无须通过热过程，直接将光能转变为电能的发电系统。图示是某光伏发电系统为一个城市的几个学校供电照明的示意图。已知太阳能光伏发电机的输出电压为250 V，升压变压器的原、副线圈的匝数之比，这几个学校有标有“220 V、100 W”字样的电灯5400盏。若全部电灯正常发光，变压器均为理想变压器，输电线损耗功率是发电机输出功率的10%。 (1)求输电线的总电阻R和降压变压器的匝数比； (2)若仅改变输电线的材料使输电线电阻减少10%，求增加了多少盏正常发光的电灯。 14．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。 15．如图所示，为某小型发电站的输电示意图。发电站的输出功率为，经升压变压器升压后，输出电压为，发电站到用户的输电线总电阻为，经过降压变压器给一居民小区供电。已知变压器均为理想变压器，下列说法正确的是（　　）    A．输电线路中的电流为 B．用户获得的功率为 C．若发电站的输出电压减半，线路损耗的电功率变为原来的4倍 D．若用户所需电压为，则降压变压器原、副线圈匝数比为 16．如图所示为某条高速铁路牵引供电系统的示意图，其中牵引变电所利用变压器将220kV或110kV的电网电压降至27.5kV输送给高铁牵引网，再通过接触网上的电线与车顶上的受电弓使机车获得25kV工作电压，若将牵引变电所的变压器视为理想变压器，原、副线圈匝数分别为和，则下列说法正确的是（    ） A．若电网的电压为110kV，则 B．若高铁机车运行功率增大，则牵引变电所至机车间的热损耗功率也会随之增大 C．若高铁机车运行功率增大，则机车工作电压将会高于25kV D．如果高铁机车的电动机输出功率为9000kW，机械效率为90%，则牵引变电所到机车间的等效电阻为 17．风力发电将风的动能转化为电能。某风力发电机的输出功率为，输出电压为，用户得到的电压是，输电线的电阻为，输电线路的示意图如图所示。若输电线因发热而损失的功率为输送功率的5%，变压器均视为理想变压器，则下列说法正确的是（　　） A．用户得到的功率为 B．通过输电线的电流为 C．升压变压器原、副线圈的匝数之比为 D．降压变压器原、副线圈的匝数之比为 18．（多选）随着综合国力与工业实力的不断提升，中国研发出多项独有的先进技术，其中特高压输电技术让中国标准成为了国际标准。特高压输电是指电压高达1000千伏及以上等级的输电技术。某电厂对用户进行供电的原理如图所示。发电机的输出电压为U=300V，输电线的总电阻r=50Ω，为了减小输电线路上的损耗需要采用高压输电。变压器视为理想变压器，其中升压变压器原副线圈的匝数比为n1：n2=1：1000，用户获得的电压为U4=220V。若在某一段时间内，发电厂的输出功率恒为P1=9.0106W。下列说法中正确的是（    ） A．输电线上的电流为150A B．降压变压器的原副线圈匝数比为n3：n4=14925：11 C．输电线上损失的功率为4.5104W D．若改用1000千伏超高压输电，则输电线路上可减少损失的电功率为4050W 19．某村在距村庄较远的地方建了一座小型水电站，发电机的输出功率为，输出电压为，输电线电阻为。 (1)若不用变压器而由发电机直接输送，用户得到的电功率是多少？ (2)一昼夜（24h）输电线损失多少度电？ (3)允许线路消耗的功率为输出功率的，用如图所示的电路输电，若用户需要电压时，所用升压、降压变压器（看作理想变压器）原、副线圈匝数比各为多少？ 20．如图所示，用一小型交流发电机向远处用户供电，已知发电机线圈abcd匝数匝，面积，线圈匀速转动的角速度，匀强磁场的磁感应强度，输电时先用升压变压器将电压升高，到达用户区再用降压变压器将电压降下来后供用户使用，输电导线的总电阻为，变压器都是理想变压器，降压变压器原、副线圈的匝数比为，若用户区标有 “220V，11kW”的电动机恰能正常工作。发电机线圈电阻r不可忽略。求： (1)发电机产生电动势的有效值； (2)输电线路上损耗的电功率； (3)若升压变压器原、副线圈匝数比为，交流发电机线圈电阻r。 21．（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 22．（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 23（多选）．（2025·重庆·高考真题）2025年1月“疆电入渝”工程重庆段全线贯通，助力重庆形成特高压输电新格局，该工程计划将输电站提供的直流电由新疆输送至重庆，多次转换后变为的交流电，再经配电房中的变压器（视为理想变压器）降为的家用交流电，若输电线路输送功率为，且直流输电过程中导线电阻产生的电功率损耗不超过输送功率的5%，则（　　） A．直流输电导线中的电流为250A B．直流输电导线总阻值不超过16Ω C．家用交流电的电压最大值为220V，频率为50Hz D．配电房中变压器原、副线圈中电流比为 24．（多选）（2025·湖北·高考真题）在如图所示的输电线路中，交流发电机的输出电压一定，两变压器均为理想变压器，左侧升压变压器的原、副线圈匝数分别为n1、n2，两变压器间输电线路电阻为r。下列说法正确的是（　　） A．仅增加用户数，r消耗的功率增大 B．仅增加用户数，用户端的电压增大 C．仅适当增加n2，用户端的电压增大 D．仅适当增加n2，整个电路消耗的电功率减小 25．（多选）（2023·天津·高考真题）“西电东送”是我国重要的战略工程，从西部发电厂到用电量大的东部区域需要远距离输电。图为远距离交流输电的示意图，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，的原线圈接有电压有效值恒定的交变电源，R为输电导线的电阻，的副线圈并联多个用电器，下列说法正确的是（　　） A．输出电压等于输入电压 B．输出功率大于输入功率 C．用电器增多后，R消耗的功率减小 D．用电器增多后，的输出电压降低 26．（2025·山东·高考真题）某实验小组为探究远距离高压输电的节能优点，设计了如下实验。所用实验器材为： 学生电源； 可调变压器、； 电阻箱R； 灯泡L（额定电压为）； 交流电流表，交流电压表， 开关、，导线若干。 部分实验步骤如下： (1)模拟低压输电。按图甲连接电路，选择学生电源交流挡，使输出电压为，闭合，调节电阻箱阻值，使示数为，此时（量程为）示数如图乙所示，为________，学生电源的输出功率为________W。 (2)模拟高压输电。保持学生电源输出电压和电阻箱阻值不变，按图丙连接电路后闭合。调节、，使示数为，此时示数为，则低压输电时电阻箱消耗的功率为高压输电时的________倍。 (3)示数为，高压输电时学生电源的输出功率比低压输电时减少了________W。 / 学科网（北京）股份有限公司 $