沪科版《17.3 电从发电厂输送到家里》节节练及答案

沪科版《17.3 电从发电厂输送到家里》节节练及答案
课堂10分钟
1．如图所示是 模型，它是利用____________原理工作的，是将_________能转化成__________能。手摇发电机产生电流的________和_______随时间作周期性变化，这种电流叫做交流电，家庭电路使用的电流是________电（填“直流电”或“交流电”）。
2．世界上第一座海洋温差试验电站在夏威夷建成，发电功率为50kw，若该电站以1000V的电压将电能输送出去，若输电导线的总电阻为10Ω，则输电线上损失的功率为多大？若要减少输电线上电能损失，你认为可以采用哪些方法？为什么。
3．高压触电常见的两种类型是　　　　和　　　　，对于高压带电体，我们应当采取的措施是_______________________________________________________。
课后30分钟
一、基础题
1．下面关于发电机作用的说法中，不正确的是[ ]
A．可以制造自由电荷
B．可以使闭合电路中有持续电流
C．可以使电路两端有一定的电压
D．可以将机械能转化为电能
2．在下图的四个实验装置中，能说明发电机工作原理的是[ ]
A B C D
3．电能输送的途径：发电厂→（ ）→高压线路→降压变压器→用电单位，其中变压器的工作原理是_____________。
4．如图所示，是发电机的工作原理图，放在水平方向磁场中的矩形线圈沿逆时针方向转动，当线圈转到甲图位置时，由于线圈ab和cd边_____磁感线，因而电路中_____.当转到乙、丁两图的位置时，由于ab切割磁感线的方向_____，因而电路中的电流方向_____，可见电路中产生的是_________（填“直流电”或“交流电”），我国电网以_____（填“直流电”或“交流电”）供电，频率为_____Hz。
5．根据焦耳定律，电流通过导线要_______，由于远距离输送电能，导线较长，因此导线电阻_______，所以导线上由于_______损失的电能较大。由Q=I2Rt可知，若电流减小为原来的1/n，则在相同的时间内产生的热量减小为原来的_______，可见______是减少电能损失的有效办法。
二、能力提升题
6．高压输电线都架得很高，原因是[ ]
A．防止高压电弧触电 B．防止跨步电压触电
C．防止阻碍交通 D．减小电能损失
7．一只鸟落在高压输电线的裸线上不会触电，是由于[ ]
A．鸟是绝缘体 B．鸟的生命力特别强，能耐高压
C．鸟只停止在一根电线上，两爪之间的电压很小，通过的电流很小
D．电线的电压是安全电压
8．如果没有发现“电磁感应现象”现在会怎样？写出4个合理场景。
9．如右图的标志表示的意义是 。
三、综合题
10．如图所示，是供电设备向居民楼用户输电的示意图。为保证居民楼内的用户所有用电器都能正常工作，居民楼的输入导线间的电压必须保证220V。当居民楼内消耗的功率为44kw的时候，（1）通过输电线的电流为多少？（2）若输电线的总电阻为0.1Ω,供电设备的输出电压是多少？（3）居民楼内由于家用电器的增加，将向供电部门申请“增容”，即增加用电功率。当居民的用电器的额定功率由44kw增加到88kw，所有用电器均在正常工作时，输电线损失的功率比“增容”前增加了多少？（4）若要求减小输电线损失的功率，用学过的公式及知识说明应采取的措施。
四、中考题
11．(2005年苏州市)发电机和电动机的发明使人类步入电气化时代．制造发电机所依据的主要物理知识是[ ]
A．磁场对电流的作用 B．磁极间的相互作用
C．电磁感应现象 　　D．电流周围存在着磁场
12．（2004年佛山）阅读短文，回答问题
从无意中的觉察到伟大的发现
1822年，法拉第想到：既然电流可以产生磁，那么，反过来，磁能否产生电流呢？他决心去探索“磁生电”的途径，并对这个问题进行了长期艰苦的探索．1831年的一天，他做的实验再次失败，他依然想不出个所以然，只好动手收拾器材，就在他从线圈中收起一根磁铁时，无意间发现和线圈相连的电流计上的指针摇动了一下；于是他抓住这一机会深究下去，终于发现了感应电流——“磁”确能产生电流！
法拉第在不断重复这个实验的时候，领悟到：静止的磁不能产生电，只有运动的磁才能生电啊！许多年来，那么多有才华的科学家孜孜不倦、苦心探索的问题，答案竞是如此简单!他们之所以在电磁的研究领域徘徊不前，原来是“静电”和“静磁”的框架束缚了他们的头脑、这说怪也不怪，大凡人们在思考问题的时候，总喜欢按习惯的方法和现有的思想体系来进行逻辑推理，这叫做思维定势．到了这一步创造能力已被窒息，再要前进就困难了．
阅读上文后，请你回答：
（l）“磁生电”在物理学里叫做什么现象！请你举一个实际应用的例子．
（2）我们要有新的发现，最重要的是要具有什么样的科学观念？（请写出两个要点）
参考答案
课堂10分钟
1．发电机；电磁感应原理；机械；电；大小；方向；交流电。
2．输电导线电流：I=P/U=50kw/1000V=50A
输电线上损失的功率（即产生的热功率）：P损=I2R=（50A）2×10Ω=25kw
①采用高压输电。提高电压，当输出功率一定时，由P=UI可知，输电导线上的电流减小；再由焦耳定律Q=I2Rt可知，在电阻和时间一定时，可减少电热的产生。
②采用超导体材料。超导体的电阻为零，由焦耳定律可知产生的电热为零。
3．高压电弧触电；跨步电压触电；必须远离高压带电体，如发现有高压输电线落在或靠近地面，不可走近，应立即设立警示牌，并通知电力部门抢修。
课后30分钟
1．A．提示：发电机工作的过程是将机械能转化为电能，发电机在电路中是电源，它提供电压，当电路闭合时，能形成电流，但发电机不能产生电荷，自由电荷是导体固有的。
2．D．提示：发电机的工作原理是电磁感应现象。A中小磁针发针偏转说明通电导体周围有磁场；B、C中开关闭合后，电路中有电流，可自由移动的通电导体或线圈受到磁场力的作用。D中开关闭合后，在外力作用下使导体左右移动，切割磁感应线，则电流表指针发生偏转，说明此时有感应电流产生。
3．升压变压器；电磁感应现象。
4．不切割；无感应电流；相反；相反；交流电；交流电；50Hz。提示：发电机线圈中产生的是交流电.发电机中跟电刷接触的铜滑是整圆环时，该发电机是交流发电机；铜滑环是半环是，该发电机是直流发电机。（半圆环是换向器，它能起到及时改变电流方向的作用。）
5．发热；较大；发热；1/n2；减小输电电流。
6．A．提示：高压电弧触电：人靠近高压带电体到一定距离时，高压带电体和人之间发生放电现象；高压跨步触电：高压输电线落在地面上，则地面上以电线落点为圆心的各个同心圆之间有电压存在，当人在地面上两个不同半径的同心圆间跨步时，将造成跨步电压触电。
7．C．
8．①没有发电机；②机械能不能转化为电能；③电能得不到广泛应用；④没有电灯。
9．高压危险，请勿靠近。
10．①通过输电线的电流为：I1=P1/U1=44kw/220V=200A
②输电线分担的电压：U2=IR=200A×0.1Ω=20V
供电设备的输出电压：U=U1+U2=220V+20V=240V
③增容后输电线中电流：I 2=P2/U1=88kw/220V=400A
增容后输电线损失的功率：P损2=I2·R=（400A）2×0.1Ω=16000w
增容前输电线损失的功率：P损1=I12R=（200A）2×0.1Ω=4000w
输电线损失的功率比“增容”前增加了：△P损=16000-4000w=12000w
④由P损=I2R线可知，导线上损失的功率与电流的平方和导线的电阻有关。减小输电线损失的电功率时，为保障用户的用电器正常工作，I不能减小，只能减小R线。R线随导线长度的变短而变小，随横截面积变大而变小，还跟材料有关。因居民楼到供电设备间距离不能变短，所以导线的长度不能变小，减小输电线的电阻应换用较粗的导线或改变输电线的材料（例如：铝线换成铜线），从而达到减小输电线损失的功率的目的。
11．C．提示：电磁感应现象是在外力作用下使闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感应线运动，产生感应电流，是先运动后有电流，其能量转化是机械能转化为电能。而磁场对通电导体的作用，则是先有电流后有运动，其能量转化是电能转化为机械能。
12．（l）①电磁感应现象．
②如发电机或动圈式话筒（麦克凤）等．
（2）提示：①要克服思维定势，敢于打破常规，有创新意识，有创新精神．
②要善于观察。注意一些容易被忽略的微小细节，抓住稍纵即逝的机会，要善
于把握机遇．
③要有坚韧不拔的科学精神，孜孜不倦、勇于探索的科学态度．
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供
电
设
备
居
民
用
户