第3章 第4节 电能的输送（课件PPT）-【新课程学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册（人教版 江苏专用）

该高中物理课件聚焦电能输送，核心讲解输电损耗的影响因素及降低途径，通过实验比较法（低压电源并联两回路，观察灯泡亮度与电流表示数）导入，关联变压器和电路知识，借助质疑辨析、思维建模搭建学习支架。 其亮点在于以科学思维（模型建构、科学推理）和科学探究为导向，通过特高压输电典例分析、题点全练清等环节，帮助学生深化理解，教师可利用系统教学资源提升教学效率，培养学生解决实际问题的能力。

电能的输送 (赋能课——精细培优科学思维) 第 4 节 课标要求 学习目标 知道远距离输电时通常采用高压输电的原因。 1.理解远距离输电线上的能量损失与哪些因素有关。 2.应用理想变压器、电路知识对简单的远距离输电线路进行定量计算。 3.了解交变电流从发电站到用户的输电过程。 课前预知教材 课堂精析重难 01 02 CONTENTS 目录 课时跟踪检测 03 课前预知教材 一、降低输电损耗的两个途径 1.输送电能的基本要求 (1)可靠：指保证____________可靠地工作，少有故障。 (2)保质：保证电能的质量——电压和_________稳定。 (3)经济：指输电线路建造和运行的费用_____，电能损耗_____。 供电线路 频率 低 少 2.降低输电损耗的两个途径 (1)途径一：减小输电线的电阻。根据P损=I2R，R=ρ，在输电距离一定的情况下，可增加导线的____________或选用_______较小的金属材料。 (2)途径二：减小输电导线中的电流。从公式P=IU来看，在保证功率不改变的情况下，要减小输送电流，就必须提高___________。 横截面积 电阻率 输电电压 [情境思考] 为了检验输送电压高低对电能输送的影响，采用实验比较法，在低压交流电源上并联两个回路。一个回路只含电阻、灯泡和电流表，电阻模拟远距离输电线路上导线的电阻，灯泡模拟用户使用的效果；另一个回路先通过一个升压变压器提高电压，再通过一个降压变压器降低电压，其余线路与第一个回路相同。实验电路如图所示。 提示：灯泡L1比灯泡L2亮，电流表A1的示数小于电流表A2的示数，这说明提高电压后，输电线上电流减小，电压损失、功率损失都减小。 进行实验，并观察实验现象，可以得到什么结论? 二、电网供电 1.远距离输电基本原理 在发电站内用_______变压器升压，然后进行远距离输电，在用电区域通过_______变压器降到所需的电压。 2.电网 通过网状的输电线、变电站，将许多电厂和广大用户连接起来，形成全国性或地区性的输电网络。 升压 降压 3.电网输电的优点 (1)降低一次能源的运输成本，获得最大经济效益。 (2)减小断电的风险，调剂不同地区电力供需的平衡。 (3)合理调度电力，使得电气化社会的主要能源——电力的供应更加可靠，质量更高。 [质疑辨析]　如图是远距离输电示意图，判断下列说法正误。 (1)从发电站发出的电输送到用户均需要采用高压输电。 ( ) (2)使用升压变压器和降压变压器进行远距离输电时，用户得到的电压可以高于发电机输出的电压。( ) (3)远距离输电时，若升压变压器匝数比为1∶n，降压变压器匝数比为n∶1，则升压变压器的输入电压和降压变压器的输出电压相等。 ( ) × √ × 课堂精析重难 如图所示，假定发电厂输出的电压为U，输送功率为P，输电线路中的电流是I，两条导线的总电阻是r(在图中把导线电阻集中画为r)。那么： 任务驱动 强化点(一)　输电线电压损失和功率损失 (1)用户两端的电压是多大? 提示： U'=U-ΔU=U- r，或U'=U-Ir。 (2)用户得到的电能与发电厂输出的电能相等吗? 提示：不相等。由能量守恒定律知，发电厂输出的电能等于用户得到的电能与输电线上损失的电能之和。 (3)输电线上功率损失的原因是什么? 提示：由于输电线有电阻，当电流流过输电线时，有一部分电能转化为电热而损失掉了，这是输电线上功率损失的主要原因。 1.输电线上的电压损失：输电线始端电压U与输电线末端电压U'的差值。ΔU=U-U'=Ir=r，其中I为输电线上的电流，r为输电线的电阻。 2.输电线上的功率损失 (1)远距离输电时，输电线有电阻，电流的热效应引起功率损失，损失的电功率ΔP=I2r。 (2)若输电线上损失的电压为ΔU，则功率损失还可以表示为ΔP=，ΔP=ΔU·I。 要点释解明 3.减少电压损失和功率损失的方法 (1)减小输电线的电阻r。根据r=ρ，可减小电阻率ρ，目前一般用电阻率较小的铜或铝作为导线材料；也可增大导线的横截面积S，但这要多耗费金属材料，增加成本，同时给输电线的架设带来很大的困难。 (2)减小输电电流I。根据I=，在输送功率P一定、输电线电阻r一定的条件下，输电电压提高到原来的n倍，输送电流可减为原来的，输电线上的功率损失将降为原来的。 [典例]　(2025·北京顺义阶段练习)我国发布的“双碳战略”，计划到2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和。电力作为远程输送能量的载体，特高压远距离输送清洁电能是实现碳中和的重要途径之一。若在输送电能总功率不变的情况下，仅将原来的500 kV高压输电升级为1 000 kV的特高压输电，下列说法正确的是 (　　) A.输电电流会变为原来的2倍 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，则输电线上损失的功率变为原来的 D.若输电线损失功率不变，则使用相同材料、粗细的输电线传输距离是原来的4倍 [解析]　由公式P=UI可知，在输电功率不变的情况下，电压升高为原来的2倍，则输电电流变为原来的，故A错误；导线上损失的电压、损失的功率分别为ΔU=Ir，ΔP=I2r，若输电线不变，则输电线上损失的电压变为原来的，损失的功率变为原来的，故B、C错误；由于输电电流变为原来的，要保持输电线损失功率不变，输电线的阻值应变为原来的4倍，根据电阻定律R=ρ，则使用相同材料、粗细的输电线传输距离是原来的4倍，故D正确。 √ [思维建模] 计算功率损失和电压损失的三点提醒 (1)输电电压是指加在高压输电线起始端的电压U送，损失电压是指降落在输电线路上的电压ΔU=I线R线。 (2)输送功率是指高压输电线起始端输出的功率，损失功率是指输电线上消耗的功率。 (3)输电线上的电流由I线=计算，而不能由I线=计算。 1.发电厂发电机的输出电压为U1，发电厂至学校的输电导线电阻为R，通过导线的电流为I，学校得到的电压为U2，对输电导线上损耗的功率表达不正确的是 (　　) A. B. C.I2R D.I(U1-U2) 题点全练清 √ 解析：输电导线上损失的电压U=U1-U2，输电导线上损耗的电功率P=I2R=(U1-U2)I=，故选A。 2.某水电站用总电阻为2.5 Ω的输电线输电给500 km外的用户，其输出电功率是3×106 kW，现用500 kV电压输电，则下列说法正确的是 (　　) A.输电线上输送的电流大小为2×105 A B.输电线上由电阻造成的电压损失为15 kV C.输电线上损失的功率为ΔP=，U为输电电压，r为输电线的电阻 D.输电线上损失的功率为9×107 kW √ 解析：由P=IU得，用500 kV电压输电时，输电线上输送的电流大小为I== A=6×103 A，故A错误；由ΔU=Ir得，输电线上的电压损失为ΔU=6×103×2.5 V=15 kV，故B正确；输电线上损失的功率为ΔP=，ΔU为输电线上损失的电压，故C错误；输电线上损失的功率ΔP=I2r=(6×103)2×2.5 W=9×107 W，故D错误。 3. (2025·常州高二检测)大型发电机设计输出的电压一般都达不到远距离输电的要求。因此，在发电厂(站)内，要用变压器升压，然后向远处送电；到达目的地后，根据不同的需求，再用降压变压器经过多次降压，最后输送给用户。从发电厂(站)到用户的输电过程如图所示。根据图上信息，以下说法正确的是 (　　) A.发电站内，用变压器升压然后向远处送电，是为了加快输电的速度 B.若不计输送过程的能量损失，变电站①的变压比为55∶1 C.上述输送过程，变压器功不可没，它也可以改变直流电压 D.在输送电能总功率不变的情况下，将输电电压550 kV降为 55 kV，输电线上损失的电压变为原来的100倍 √ 解析：采用高压输电不是为了加快输电的速度，而是为了减小输电线上的功率损失，A错误；若不计输送过程的能量损失，变电站①的变压比为=，B正确；变压器只能改变交流电压，不能改变直流电压，C错误；输电线上损失的电压ΔU=R线，将输电电压550 kV降为55 kV，输电线上损失的电压变为原来的10倍，D错误。 1.输电过程示意图 要点释解明 强化点(二)　远距离输电问题 2.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： ①表示形式：输电线始端电压与末端电压的差值，即ΔU=U2-U3=I2R。 ②形成原因：输电线有电阻，电流通过输电线时，会在线路上产生电势降落，致使输电线路末端的电压比起始端电压低。 3.输电过程的几个基本关系 (1)功率关系：P1=P2，P2=P线+P3，P3=P4。 (2)电压、电流关系： ====，U2=ΔU+U3， I2=I3=I线。 (3)输电电流：I线===。 (4)输电导线上损耗的电功率： P线=P2-P3=I线ΔU=R线=R线。 [典例]　有一台内阻为1 Ω的发电机为一个学校提供照明用电，如图所示，升压变压器的匝数比为1∶4，降压变压器的匝数比为4∶1，输电线的总电阻R=4 Ω。全校共22个班，每班有“220 V　40 W”的灯6盏，若保证全部电灯正常发光，则： (1)发电机的输出功率为多大? [答案]　5 424 W [解析]　降压变压器的输出功率为 P4=22×6×40 W=5 280 W， 且U3=4U4=4×220 V=880 V， 所以I2=I3== A=6 A 发电机的输出功率为P1=P2=U2I2=(U3+I2R)I2=U3I2+R=5 424 W。 (2)发电机的电动势为多大? [答案]　 250 V　 [解析]　因为U2=U3+I2R=880 V+6×4 V=904 V，所以U1=U2=226 V， 而U1I1=U2I2，则I1==4I2=24 A， 所以发电机的电动势E=U1+I1r=226 V+24×1 V=250 V。 (3)输电线损耗的电功率为多大? [答案]　 144 W　 [解析]　输电线损耗的电功率为P损=R=62×4 W=144 W。 (4)输电效率是多少? [答案]　 97.3% [解析]　输电效率η=×100%=×100%≈97.3%。 [变式拓展]　对应[典例]的情境，若使电灯数减半并正常发光，发电机的输出功率是否减半? 提示：电灯减少一半时，n'P灯=2 640 W I2'== A=3 A 所以P出'=n'P灯+I2'2R=2 640 W+32×4 W=2 676 W< 发电机的输出功率减少了一半还要多，这是因为输电线上的电流减少了一半，输电线上电功率的损失减少为原来的。 [思维建模] 远距离输电问题分析要点 (1)分析远距离输电问题的思路 对远距离输电问题应按“发电机→升压变压器→远距离输电线→降压变压器→用电器”，或从用电器到发电机一步一步地进行分析。 (2)远距离输电问题的四个关键 ①画出一个模型——远距离输电模型。 ②抓住输电的两端——发电机和用电器。 ③分析一条线——输电线。 ④研究两次电压变换——升压和降压。 (3)注意各物理量的对应，防止张冠李戴而出错。 1. (2025·徐州高二检测)如图所示为远距离输电的简易图，M和N分别为理想升压变压器和理想降压变压器，已知变压器M的原、副线圈匝数比为 1∶n，变压器N的原、副线圈匝数比为n∶1，变压器M原、副线圈两端的电压分别为U1、U2，变压器N原、副线圈两端的电压分别为U3、U4，发电厂输出电压恒定，输电线的总电阻为r。则下列说法正确的是 (　　) 题点全练清 A.U1的频率大于U4的频率 B.用户增多，U2、U4均不变 C.通过变压器M原线圈的电流等于通过变压器N副线圈的电流 D.用户增多，输电线上损耗的电功率不变 √ 解析：变压器不改变交变电流的频率，故U1的频率等于U4的频率，故A错误；发电厂输出电压恒定，即U1不变，又因为变压器M的原、副线圈匝数比不变，所以U2不变；用户增多，则用户回路电流变大，则输送电流变大，损失电压变大，降压变压器输入电压U3变小，降压变压器的输出电压U4变小，故B错误；根据变压器原、副线圈电流和匝数的关系==，可解得I1=I4，故C正确；由上述分析可知，用户增多，输送电流变大，根据Pr=I2r可知，输电线上损耗的电功率变大，故D错误。 2. (2025·江苏溧阳模拟)太阳能光伏发电是一种新型清洁能源，我国光伏装机容量已突破8.8亿千瓦。一光伏发电站输出交流电压恒为250 V，现准备向远处输电，输电示意图如图所示。若该发电站的输出功率为1.1×105 W，该发电站到用户之间采用5 500 V高压进行远距离输电，输电线的总电阻为11 Ω，用户获得220 V电压。变压器视为理想变压器，下列说法正确的是 (　　) A.升压变压器的原、副线圈匝数比为1∶20 B.输电线上损失的功率为4.4×102 W C.降压变压器的原、副线圈匝数比为24∶1 D.若用户消耗的功率增大，则用户电路两端的电压U4也增大 √ 解析：升压变压器的原、副线圈匝数比为===，故A错误；输电线上的电流为I== A=20 A，输电线上损失的功率为P损=I2r=202×11 W=4 400 W，故B错误；降压变压器的输入电压U3=U2-Ir=5 500 V-20×11 V=5 280 V，则降压变压器的原、副线圈匝数比===，故C正确；若用户消耗的功率增大，则发电站输出功率一定增大，升压变压器的输入电压U1不变，则升压变压器原线圈中的电流I1增大，故副线圈中的电流I2也增大，即输电电流增大，输出电压U2不变，又因为U3=U2-I2r，所以降压变压器的输入电压U3减小，输出电压即用户电路两端的电压U4减小，故D错误。 3. (2025·泰州高二检测)如图所示为远距离输电系统的简化情境图，已知发电站输出的交流电压为U1，理想升压变压器副线圈两端电压为U2，高压输电线的阻值为r，理想降压变压器原、副线圈的匝数之比为n=102，假设工厂(负载)是阻值为R的纯电阻，下列说法正确的是 (　　) A.高压输电线的输送电压为U1 B.高压输电线的输送电流为 C.高压输电线的输电效率为×100% D.若r增大，R减小，U1、U2、n不变，则高压输电线的输电电流一定增大 √ 解析：高压输电线的输送电压指的是升压变压器副线圈两端电压U2，故A错误；设降压变压器原线圈两端电压为U3，则高压输电线上损失的电压为ΔU=U2-U3，由欧姆定律可得高压输电线的输送电流为I==，故B错误；设降压变压器副线圈两端电压为U4，由欧姆定律可得工厂回路的电流为I0=，对降压变压器，有=n，=n，根据上述有I=，解得I=，由能量守恒定律可得高压输电线 的输电效率为η=×100%=×100%=×100%= ×100%，故C正确；根据上述分析有I=，可知当r增大，R减小，U1、U2、n不变时，高压输电线的电流I可能增大，可能减小，也可能不变，故D错误。   课时跟踪检测 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1.(2025·江苏常州期中)家庭用电一般由国家电网交变电流供电，下列相关说法正确的是 (　　) A.大小随时间变化的电流就是交变电流 B.交流电压表测量的是交流电的峰值 C.远距离输电时，可通过减小输电线的电流来降低输电损耗 D.理想变压器原、副线圈中通过的交变电流的功率之比等于原、副线圈的匝数之比 √ 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 解析：方向随时间做周期性变化的电流是交变电流，故A错误；交流电压表测量的是交流电的有效值，故B错误；远距离输电时，可以通过减小输电线的电阻以及输电线中的输送电流来减小输电损耗，故C正确；理想变压器原、副线圈中通过的交变电流的功率相等，故D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 2.(2025·江苏连云港期中)特高压电网的建设意义重大，其一可以大大减小远距离输电线上的功率损耗P，下列说法正确的是 (　　) A.由P=，应降低输电电压，增大导线电阻 B.特高压改变了交流电的频率，从而降低了功率损耗 C.由P=I2R，应减小输电导线电阻或减小输电电流 D.因为输电线路中应用了理想变压器，所以输电时不用考虑电压和电流大小 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 解析：输电线上损耗的功率P=，U损与输电电压不同，故A错误；特高压不改变交流电频率，特高压电网是通过提高输电电压，减小输电电流，从而降低功率损耗，故B错误；由P=I2R，可减小导线电阻或减小输电电流降低远距离输电线上的功率损耗P，故C正确；因为远距离输电时输电导线的电阻不能忽略，所以输电时需要考虑电压和电流大小，故D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 3.(2025·江苏镇江期中)如图所示，发电站通过理想变压器给用户端供电，发电机组输出的交流电压恒定，输电线总电阻r保持不变。当用户端接入的用电器增多时，下列判断正确的是 (　　) A.升压变压器副线圈两端的电压不变 B.输电线上损失的电功率减小 C.用户端的电压升高 D.降压变压器的输出电流减小 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 解析：升压变压器原、副线圈两端电压不受用户端影响，A正确；当用户端接入的用电器增多时，降压变压器副线圈中的电流增大，则输电线中的电流增大，则输电线上损失的电功率增大，输电线分压增大，故用户端电压降低，B、C、D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 4.(2025·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V2的示数减小，则 (　　) A.电压表V1的示数减小 B.电流表A1的示数减小 C.电流表A2的示数增大 D.发电机的输出功率减小 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 解析：由于发电机的输出电压不变，升压变压器原、副线圈的匝数不变，可知电压表V1的示数不变，故A错误；由于电压表V2的示数减小，可知降压变压器原线圈两端的电压减小，因此输电线上损失的电压ΔU增大，由I1=可知，输送电流增大，电流表A1的示数增大，发电机的输出功率增大，故B、D错误；由于输送电流增大，降压变压器原、副线圈的匝数不变，可知电流表A2的示数增大，故C正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 5 .(2025·常州高二检测)如图为某发电厂供电流程的简化图，理想升压变压器将发电厂的输出电压U1升压为U2，理想降压变压器再把电压U3降压至U4，为用户设备供电，发电厂的输出电流为I1，升压变压器的输出电流为I2，降压变压器的输入电流为I3，用户设备的输入电流为I4。若变压器的匝数n2=n3，输送过程中存在电能损耗，将输送电线的电阻等效为R线，则下列正确的是 (　　) 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 A.U1∶U3=n1∶n3 B.U2∶U4=n2∶n4 C.I1∶I3=n3∶n1 D.I2∶I4=n2∶n4 解析：依题意可知，输电线上有电压损失，可得U2=ΔU+U3，则=≠====≠，故A、B错误；根据理想变压器原、副线圈匝数与电流的关系，可得======，故C正确，D错误。 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 6.(2025·云南曲靖期中)如图所示为某发电厂远距离输电示意图，图中升压变压器和降压变压器均是理想变压器，若发电厂输出电压不变，当开关S由 2改接为1时，通过调节电阻箱R2的阻值使发电厂输出功率不变，则 (　　) A.电压表读数变小 B.电流表读数变大 C.用户得到的功率减小 D.输电线损失的功率减小 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 解析：当开关S由2改接为1时，可知升压变压器副线圈匝数增加，根据=，可知升压变压器副线圈输出电压U2增大，通过调节电阻箱R2的阻值使发电厂输出功率不变，则有P出=U1I1=U2I2，可知升压变压器副线圈输出电流I2减小，则电流表读数变小，通过R1的电流减小，则输电线损失的功率减小，故B错误，D正确；根据U2=I2R1+U3，可知降压变压器原线圈的输入电压U3变大，根据=，可知降压变压器副线圈输出电压U4增大，则电压表读数变大；根据P出=P损+P用，由于发电厂输出功率不变，输电线损失的功率减小，则用户得到的功率增大，故A、C错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 7 .(2025·宜兴高二月考)直流特高压输电技术已成为我国“西电东送”战略的技术基础，其输电示意图如图所示。若变压器T1、T2均为理想变压器，T2的匝数之比n3∶n4=2∶1，直流输电线的总电阻等效为R=10 Ω。整流及逆变过程的能量损失不计，交流电的有效值不变。则 (　　) 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 A.图中“500 kV”指交流电的峰值 B.直流输电线损失的电压为50 kV C.相比交流输电，直流特高压输电可以减少感抗和容抗的损耗 D.当用户负载增加时，用户端增加的功率等于T1输出端增加的功率 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 解析：题图中“500 kV”指交流电的有效值，故A错误；根据理想变压器原、副线圈电压与线圈匝数的关系=，解得U3=1 000 kV，直流输电线损失的电压为ΔU=U2-U3=100 kV，故B错误；相比交流输电，直流特高压输电可以减少感抗和容抗的损耗，故C正确；当用户负载增加时，T1输出端增加的功率等于用户端增加的功率与输电线上增加的损失功率之和，故D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 8. (2025·盐城高二检测)如图所示，一个发电系统输出的交流电压恒为250 V，输送功率为1×105 W。通过理想变压器向远处输电，所用输电线的总电阻为8 Ω，升压变压器T1原、副线圈的匝数比为 1∶16，下列说法正确的是 (　　) 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 A.升压变压器副线圈两端的电压U2=2×103 V B.输电线损失的电压为3.8×103 V C.输电线损失的功率为2.5×103 W D.若用户获得220 V电压，则降压变压器T2原、副线圈的匝数比为190∶11 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 解析：发电系统输送功率为1×105 W，则升压变压器原线圈电流为I1==400 A，根据理想变压器电流与匝数成反比有=，可得升压变压器副线圈电流为I2=25 A，则输电线损失的功率为ΔP= r=252×8 W=5×103 W，故C错误；根据理想变压器电压与匝数成正比有=，可知升压变压器副线圈输出电压为U2=4 000 V，输电线损失的电压为ΔU=I2r=25×8 V=200 V，则降压变压器原线圈电压为U3=U2-ΔU=3 800 V，根据理想变压器电压与匝数成正比有=，可得降压变压器原、副线圈的匝数比为==，故A、B错误，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 9.(2024·湖南高考)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ω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R0。当用户端接一个定值电阻R时，R0上消耗的功率为P。不计其余电阻，下列说法正确的是 (　　) 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 A.风速增加，若转子角速度增加一倍，则R0上消耗的功率为4P B.输电线路距离增加，若R0阻值增加一倍，则R0上消耗的功率为4P C.若升压变压器的副线圈匝数增加一倍，则R0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R0上消耗的功率为6P √ 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 解析：如图为等效电路图，设降压变压器的原、副线圈匝数比为k∶1，则输电线上的电流I2=，转子在磁场中转动时产生的电动势为e=NBSωsin ωt。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I2'=2I2，故R0上消耗的电功率P1=I2'2R0=4R0=4P，故A正确； 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 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R0上消耗的电功率P2=P1=4P，故C错误；若R0阻值增加一倍，输电线路上的电流I2″=，R0上消耗的电功率P3=I2″2·2R0≠4P，故B错误；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I2‴== ，R0上消耗的电功率P4=I2‴2R0≠6P，故D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 10. (2025·太仓高二检测)如图为某电力机车的供电流程的简化图，利用可视为理想变压器(原、副线圈匝数比为n1∶n2)的牵引变电所，将电网中高压U1=220 kV降至U2=27.5 kV，再通过接触网上的电线与车顶上的受电弓使机车获得U3=25 kV 的额定工作电压，电力机车牵引变压器将此电压进一步降压，多路输出到动力系统中其他用电设备。下列说法正确的是 (　　) 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 A.牵引变电所中变压器原、副线圈匝数比为n1∶n2=4∶1 B.若该机车运行功率增大，由于匝数比不变，故机车的工作电压仍为25 kV C.若该机车运行功率增大，牵引变电所至机车间的热损耗功率也会随之增大 D.若在额定电压下，该机车的输入功率为10 000 kW，则牵引变电所到机车间的等效电阻为 62.5 Ω √ 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 解析：牵引变电所中变压器为理想变压器，则n1∶n2=U1∶U2= 8∶1，故A错误；若该机车运行功率增大，根据P=UI知电流将会增大，则牵引变电所至机车间损失的电压ΔU=Ir增大，所以机车的工作电压U3=U2-ΔU低于25 kV，牵引变电所至机车间的热损耗功率ΔP=I2r也会随之增大，故B错误，C正确；若在额定电压下，该机车的输入功率为10 000 kW，则该机车的输入电流为I3== A=400 A，由ΔU=U2-U3=27.5 kV-25 kV=2.5 kV，所以r== Ω=6.25 Ω，故D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 11.(14分)(2025·淮安阶段练习)如图为远距离输电示意图，已知电厂的输出功率为100 kW，输出电压为250 V，升压变压器的原、副线圈的匝数比为 1∶20，降压变压器的原、副线圈的匝数比为20∶1，输电线的总电阻R=10 Ω，图中变压器可视为理想变压器，求： 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 (1)图示中的送电电流I2；(5分) 答案： 20 A　 解析：由理想变压器原、副线圈的电压比等于匝数比=，可得U2=U1=5 000 V，由理想变压器原、副线圈的功率相等，可得P2=P1=100 kW，由P=UI，可得输电线上的电流为I2== A=20 A。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 (2)用户得到的电压U4；(5分) 答案： 240 V　 解析：输电线上损失的电压ΔU=I2R=20×10 V=200 V，降压变压器的输入电压为U3=U2-ΔU=5 000 V-200 V=4 800 V，由=，可得用户得到的电压U4=U3=×4 800 V=240 V。 1 5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 (3)用户得到的功率P用。(4分) 答案： 96 Kw 解析：输电线损失的功率ΔP=R=202×10 W=4 000 W=4 kW 用户得到的功率P用=P1-ΔP=100 kW-4 kW=96 kW。 本课结束 更多精彩内容请登录：www.zghkt.cn $