2025版高考物理一轮总复习考点突破训练题第13章交变电流电磁振荡和电磁波传感器第32讲理想变压器电能的输送考点4远距离输电问题

这是一份2025版高考物理一轮总复习考点突破训练题第13章交变电流电磁振荡和电磁波传感器第32讲理想变压器电能的输送考点4远距离输电问题，共3页。试卷主要包含了理清输电电路图的三个回路，掌握一个守恒观念等内容，欢迎下载使用。

1．理清输电电路图的三个回路(如图)
(1)在电源回路中，P发电机＝U1I1＝P1。
(2)在输送回路中，I2＝I线＝I3，U2＝ΔU＋U3，ΔU＝I2R线，ΔP＝Ieq \\al(2,2)R线。
(3)在用户回路中，P4＝U4I4＝P用户。
2．升压变压器和降压变压器的基本关系
(1)升压变压器基本关系
eq \f(U1,U2)＝eq \f(n1,n2)，eq \f(I2,I1)＝eq \f(n1,n2)，P1＝P2
(2)降压变压器基本关系
eq \f(U3,U4)＝eq \f(n3,n4)，eq \f(I4,I3)＝eq \f(n3,n4)，P3＝P4
3．掌握一个守恒观念
功率关系：P2＝ΔP＋P3，其中ΔP＝ΔU·I线＝Ieq \\al(2,线)R线＝eq \f(ΔU2,R线)。
[解析] 由题知，发电机的输出电压U1＝250 V，输出功率500 kW，则有I1＝eq \f(P,U1)＝2×103 A，A错误；由题知，用户端电压U4＝220 V，功率88 kW，则有eq \f(U3,U4)＝eq \f(I4,I3)＝eq \f(n3,n4)，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为P损＝Ieq \\al(2,3)R＝4 kW，且U2＝U3＋I3R＝11 500 V，再根据eq \f(U1,U2)＝eq \f(n1,n2)，解得eq \f(n1,n2)＝eq \f(1,46)，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。
处理远距离输电问题的一般思维步骤
(1)画出远距离输电的示意图，并在图上标出相应物理量。
(2)以变压器铁芯为界线区分各个回路。各回路独立，运用串联电路的特点和性质，分析回路中的电压、电流和功率等问题。
(3)各回路间通过变压器的匝数比、电压比、电流比和原、副线圈输入功率与输出功率相同的关系相联系。
(4)在计算输电线上的功率损耗时，思路应该是P损＝I2R线＝eq \f(U\\al(2,损),R线)＝P送－P用，一定不能用P损＝eq \f(U\\al(2,送),R线)。
【跟踪训练】
(高压输电电压损失、功率损失的计算)(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( AD )
A．ΔP′＝eq \f(1,4)ΔP B．ΔP′＝eq \f(1,2)ΔP
C．ΔU′＝eq \f(1,4)ΔUD．ΔU′＝eq \f(1,2)ΔU
[解析] 若采用550 kV的超高压输电，输电线上的功率损耗ΔP＝eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(P,U)))2·r，输电线路损失的电压ΔU＝eq \f(P,U)·r，若改用1 100 kV的特高压输电，同理有ΔP′＝eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(P,U′)))2·r，ΔU′＝eq \f(P,U′)·r，可得ΔP′＝eq \f(ΔP,4)，ΔU′＝eq \f(ΔU,2)，故B、C项错误，A、D项正确。
(远距离输电电路的动态分析问题)(多选)如图所示对某小型发电站高压输电示意图，变压器均为理想变压器，发电机输出功率P0＝20 kW。在输电线路上接入一个电流互感器，其原、副线圈的匝数比为1∶10，电流表的示数为1 A，输电线的总电阻r＝10 Ω。下列说法正确的是( BC )
A．采用高压输电可以增大输电线路中的电流
B．升压变压器的输出电压U2＝2 000 V
C．用户获得的功率为19 kW
D．将P下移，用户获得的电压将增大
[解析] 采用高压输电可以减小输电线路中的电流，从而减小输电损耗，选项A错误；电流表的示数为1 A，电流互感器原、副线圈匝数比为1∶10，故输电线路中电流的大小I2＝10 A，根据P0＝U2I2可得升压变压器的输出电压U2＝2 000 V，选项B正确；线路损耗的功率Pr＝Ieq \\al(2,2)r＝1 kW，故用户获得的功率为19 kW，选项C正确；将P下移，降压变压器原线圈匝数增大，用户获得的电压将减小，选项D错误。