第11章 第3节 远距离输电-【高考零起点】2026年新高考物理总复习教用课件（艺考）

该高中物理高考复习课件聚焦“远距离输电”核心考点，依据高考评价体系梳理功率关系、电压关系、电流关系及输电线上功率损失计算等考查要求，通过近五年高考真题分析明确变压器匝数比计算、功率损耗分析等高频考点分布，归纳典型题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题引领+模型建构+技巧突破”，如以2020全国Ⅱ卷特高压输电题为例，运用科学思维中的模型建构和科学推理，解析功率损失公式应用及变压器匝数比计算，培养学生能量观念。设易错警示（如电压损失与输电电压区别），帮助学生掌握答题技巧，教师可据此优化复习策略，提升备考效率。

第十一章　交变电流 第三节　远距离输电 生物 1 目 录 ONTENTS C [典例精析] [知识梳理] [巩固练习] 生物 2 知 识 梳 理 生物 3 1.远距离输电示意图 功率关系：P1=P2，P3=P4，P1=P2=P3＋P损=P4＋P损 电压关系：，U2=U损＋U3 电流关系： 返回 第三节　远距离输电 4 输电线上的功率损失：P损=R，P损=(注意：U损=I2R≠U2) 2.由P=I2R可知，降低输电线上电能的损耗有两种途径。 (1)减小输电线上的电阻R 由R=可知，选用电阻率ρ较小的导线或增大导线的横截面积S均可 返回 第三节　远距离输电 5 (2)减小输电线上的电流I 由I输=可知，在输电功率不变的情况下，可以提高输电电压 返回 第三节　远距离输电 典 例 精 析 生物 7 例1　发电机输出功率为100 kW，输出电压是250 V，用户需要的电压是220 V，输电线电阻为10 Ω。若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求： (1)在输电线路中设置的升、降压变压器原副线圈的匝数比。 返回 第三节　远距离输电 1 2 3 4 5 6 7 8 P损=P1×4%=4 kW，P用=P1×(1－4%)=96 kW I3=I2==20 A，I1==400 A， I4= A 对于升压变压器：=1∶20，对于降压变压器：=240∶11 解析 答案 返回 第三节　远距离输电 1 2 3 4 5 6 7 9 (2)画出此输电线路的示意图。 如下图 见解析 解析 答案 返回 第三节　远距离输电 1 2 3 4 5 6 7 (3)用户得到的电功率是多少？ P用=P1×(1－4%)=96 kW 96 kW 解析 答案 返回 第三节　远距离输电 1 2 3 4 5 6 7 例2　某村在距村庄较远的地方修建了一座小型水电站，发电机输出功率为9 kW，输出电压为500 V，输电线的总电阻为10 Ω，允许线路损耗的功率为输出功率的4%，求： (1)村民和村办小企业需要220 V电压时，求所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少；(不计变压器的损耗) 建立如图所示的远距离输电模型，要求变压器原、副线圈的匝数比，先要知道原、副线圈两端的电压之比。本题可以以 解析 返回 第三节　远距离输电 1 2 3 4 5 6 7 12 线路上损耗的功率为突破口，先求出输电线上的电流I线，再根据输出功率求出U2，然后再求出U3。 解析 由线路损耗的功率P损=R线和P损=4%P出，可得 I线= A=6 A 解析 返回 第三节　远距离输电 1 2 3 4 5 6 7 13 又因为P输出=U2I线，所以 U2= V=1 500 V U3=U2－I线R线=(1 500－6×10)V=1 440 V 根据理想变压器规律 = = 解析 返回 第三节　远距离输电 1 2 3 4 5 6 7 所以升压变压器和降压变压器原、副线圈的匝数比分别是1∶3和72∶11。 解析 答案 返回 第三节　远距离输电 1 2 3 4 5 6 7 (2)若不用变压器而由发电机直接输送，村民和村办小企业得到的电压和功率各是多少。 若不用变压器而由发电机直接输送(模型如图所示)， 由P输出=UI线'，可得I线'= A=18 A 所以线路损耗的功率 解析 返回 第三节　远距离输电 1 2 3 4 5 6 7 16 P线=I线'2R线=182×10 W=3 240 W 用户得到的电压 U用户=U－I线'R线=(500－18×10)V=320 V 用户得到的功率 P用户=P输出－P线=(9 000－3 240)W=5 760 W。 320 V，5 760 W 解析 答案 返回 第三节　远距离输电 1 2 3 4 5 6 7 17 巩 固 练 习 生物 18 答案 1.远距离输电的原理图如图所示，升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，电压分别为U1、U2，电流分别为I1、I2，输电线上的电阻为R。变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是 (　　) A. B.I2= C.I1U1=R D.I1U1=I2U2 D 返回 1 2 3 4 5 6 7 第三节　远距离输电 19 升压变压器电流之比等于匝数的反比，故A错误；导线上的电流是电压损失与电阻的比值，故B错误；I1U1是表示输入功率，R表示电路损耗的功率，二者不等，故C错误；理想变压器输入功率等于输出功率，故I1U1=I2U2，故D正确。 解析 返回 1 2 3 4 5 6 7 第三节　远距离输电 答案 2.如图所示为远距离交流输电的简化电路图。发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为U1。在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流是I2。则 (　　) A.用户端的电压为 B.输电线上的电压降为U C.理想变压器的输入功率为r D.输电线路上损失的电功率为I1U A 返回 1 2 3 4 5 6 7 第三节　远距离输电 21 据理想变压器的工作原理，U1I1=U2I2，所以用户端的电压U2=U1，故A正确；输电线上的电压U'=I1r=U－U1，故B错误；变压器的输入功率P1=I1U－r=I1U1，故C错误；输电线上损失的功率P'=r=I1(U－U1)，故D错误。 解析 返回 1 2 3 4 5 6 7 第三节　远距离输电 答案 3.(2020全国Ⅱ卷)(多选)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ΔP，到达B处时电压下降了ΔU。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ΔP'，到达B处时电压下降了ΔU'。不考虑其他因素的影响，则 ( 　　) A.ΔP'=ΔP B.ΔP'=ΔP C.ΔU'=ΔU D.ΔU'=ΔU AD 返回 1 2 3 4 5 6 7 第三节　远距离输电 23 输电线上损失的功率ΔP=·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A、D。 解析 返回 1 2 3 4 5 6 7 第三节　远距离输电 答案 4.如图为远距离输电示意 图，发电机的输出电压U1 和输电线的电阻、理想变 压器匝数均不变，且n1∶n2= n4∶n3。当用户消耗的功率增大时，下列表述正确的是(　　) A.用户的总电阻增大 B.用户的电压U4增加 C.U1∶U2=U4∶U3 D.用户消耗的功率等于发电机的输出功率 C 返回 1 2 3 4 5 6 7 第三节　远距离输电 25 当用户的功率增大时，用电器增多，总电阻减小，故A错误；当用电器增多时，功率增大，降压变压器的输出电流增大，则输电线上的电流增大，可知输电线上的电压损失增大，发电机的输出电压U1不变，则U2不变，可知降压变压器的输入电压减小，所以用户得到的电压U4减小，故B错误；因为原副线圈的电压比等于匝数之比，则U1∶U2=n1∶n2，U3∶U4=n3∶n4，因为n1∶n2=n4∶n3，所以U1∶U2=U4∶U3，故C正确；用户消耗的功率等于发电机的输出功率减去输电线上损失的功率，故D错误。 解析 返回 1 2 3 4 5 6 7 第三节　远距离输电 答案 5.(2020浙江卷)如图所示，某小型水电站发电机的输出功率P=100 kW，发电机的电压U1=250 V，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻R线=8 Ω，在用户端用降压变压器把电压降为U4=220 V。已知输电线上损失的功率P线=5 kW，假设两个变压器均是理想变压器，下列说法正确的是 (　　) C 返回 1 2 3 4 5 6 7 第三节　远距离输电 27 A.发电机输出的电流I1=40 A B.输电线上的电流I线=625 A C.降压变压器的匝数比n3∶n4=190∶11 D.用户得到的电流I4=455 A 返回 1 2 3 4 5 6 7 第三节　远距离输电 根据电功率公式P=UI，发电机输出电流I1==400 A，A错误；输电线上损失功率为5 kW，由P线=R线，可得I线==25 A，故B错误；降压变压器原线圈得到的功率P4=P－P线=95 kW，根据理想变压器电流与线圈匝数成反比关系，可得= =，C正确；用户得到的功率为95 kW，用户得到的电流I4=≈432 A，D错误。故选C。 解析 返回 1 2 3 4 5 6 7 第三节　远距离输电 答案 6.(2023山东卷)某节能储能输电网络如图所示，发电机的输出电压U1= 250 V，输出功率500 kW。降压变压器的匝数比n3∶n4= 50∶1，输电线总电阻R= 62.5 Ω。其余线路电阻不计，用户端电压U4= 220 V，功率88 kW，所有变压器均为理想变压器。下列说法正确的是 (　　) C 返回 1 2 3 4 5 6 7 第三节　远距离输电 30 A.发电机的输出电流为368 A B.输电线上损失的功率为4.8 kW C.输送给储能站的功率为408 kW D.升压变压器的匝数比n1∶n2= 1∶44 返回 1 2 3 4 5 6 7 第三节　远距离输电 由题知，发电机的输出电压U1= 250 V，输出功率500 kW，则有I1==2×103 A，A错误；由题知，用户端电压U4= 220 V，功率88 kW，则有，P' =U4I4，联立解得I4= 400 A，I3=8 A，U3= 11 000 V，则输电线上损失的功率P损=R=4 kW，且U2=U3＋I3R=11 500 V，再根据，解得，B、D错误；根据理想变压器无功率损失有P=U2I3＋P储，代入数据有P储=408 kW，C正确。故选C。 解析 返回 1 2 3 4 5 6 7 第三节　远距离输电 答案 7.(2022河北卷)张家口市坝上地区的风力发电场是北京冬奥会绿色电能的主要供应地之一，其发电、输电简易模型如图所示，已知风轮机叶片转速为每秒z转，通过转速比为1∶n的升速齿轮箱带动发电机线圈高速转动，发电机线圈面积为S，匝数为N，匀强磁场的磁感应强度为B，t=0时刻，线圈所在平面与磁场方向垂直，发电机产生的交变电流经过理想变压器升压后，输出电压为U。忽略线圈电阻，下列说法正确的是(　　) C 返回 1 2 3 4 5 6 7 第三节　远距离输电 33 A. 发电机输出的电压为πNBSz B. 发电机输出交变电流的频率为2πnz C. 变压器原、副线圈的匝数比为πNBSnz：U D. 发电机产生的瞬时电动势e=πNBSnzsin(2πnz) 返回 1 2 3 4 5 6 7 第三节　远距离输电 B.发电机线圈的转速为nz，输出交变电流的频率为f==nz，B错误；A.线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的为正弦交流电，最大值为Em=NBS·2π·nz，输出电压的有效值为E== πNBSnz，A错误；C.变压器原、副线圈的匝数比为== ，C正确；D.发电机产生的瞬时电动势为e=Emsinωt= 2πNBSnzsin(2πnz)t，D错误。故选C。 解析 返回 1 2 3 4 5 6 7 第三节　远距离输电 感谢聆听 36 $