18.3 电能与社会发展
一、选择题
1.三峡工程水电站装机总容量是1820万千瓦,这将给中国电网带来历史性变革,有利于全国电力联网和西电东输工程的推进。目前在我国发电总量中所占比例最大的是( )
A.水电(水力发电) B.火电(火力发电)
C.核电(核能发电) D.风电(风力发电)
2.下列措施中属于节约用电的是
( )
A.离开教室随手关灯
B.将开关接在用电器与火线之间
C.用大功率的白炽灯照明
D.长时间不看电视时只用遥控器关闭电视
3.由发电站向远方工厂输电时在输出功率相同的情况下,下列哪种方法可以减小输电线路中的电能损失( )
A.采用电阻率较大的导线
B.减小输电导线的横截面积
C.增大输电电流
D.增大输电电压
4.如图18-3-1所示是郑龙同学记录家里一周内的用电情况,下列说法中正确的是( )
图18-3-1
A.周一白天用电量比傍晚多
B.周四夜晚用电量比周五夜晚多
C.每天的用电高峰在傍晚
D.周三傍晚用电约2
kW·h
二、填空题
5.某学校教学楼共有30个教室,每个教室装有40
W的日光灯6盏,如果每盏灯每天少开半小时,则一个月(按25天算)共节约______度电。若每度电需付电费0.5元,则一个月可节省______元。
6.小明同学在学习了课本上的关于《测定家用电冰箱每天消耗的电功》的实验后,实际测量了他家的电冰箱的耗电量。他按照要求,提前做好了准备工作,用时钟测出了冰箱在20
min内持续工作了6
min,从而求出了冰箱的“工作时间系数”(在某段时间内电冰箱的实际工作时间与这段时间的比值)η=________,那么这台电冰箱每天(24
h)的工作时间为________h,最后根据电冰箱铭牌上标明的额定功率P=150
W,计算出此电冰箱每天消耗的电能为________
kW·h。
7.一些城市开始使用风光互补路灯,它由太阳能电池板、小型风力发电机各自给24
V蓄电池充电,晚上由LED(发光二极管)照明。下表是亮度相当的两种灯的相关数据,要使该路灯总发光效果相当于500
W的白炽灯,它应由______只LED________联而成。原来是用500
W的白炽灯,若每晚供电10
h,则一个月(30天)一只白炽灯消耗________kW·h的电能。请写出风光互补路灯的优点:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
__________________________________________________(至少两点)。
项目
一只LED
一只白炽灯
发光原理
二极管发光
钨丝高温发光
额定电压
24
V
220
V
响应时间
10-9
s
10-3
s
额定功率
12
W
100
W
8.2019·郴州
我市风能资源丰富,现各地陆续安装了风力发电机。风力发电机的原理是利用自然风吹动发电机风叶转动,带动内部发电机组发电。某兴趣小组提出了一个问题:风力发电机的发电功率大小可能与哪些因素有关?他们针对这个问题提出如下猜想:
猜想一:风力发电机的发电功率大小可能与风速大小有关;
猜想二:风力发电机的发电功率大小可能与风叶长度有关;
猜想三:风力发电机的发电功率大小可能与风叶个数有关;
……
针对以上猜想一和猜想二,该兴趣小组设计了实验方案,准备了以下主要实验器材:小型风力发电机(含形状相同长度分别为10
cm、15
cm、20
cm的风叶共三组)、电吹风、电压表、导线若干。
实验过程中,先将电压表连接在小型发电机输出电路两端,电压表示数可反映发电机的发电情况。用电吹风吹出的风模拟自然风,正对发电机风叶吹风,进行多次实验,实验数据记录如下:
实验序号
风叶长度/cm
电吹风挡位
风叶个数
电压示数/V表
1
10
弱
3
0.5
2
10
中
3
0.8
3
10
强
3
1.2
4
15
中
3
1.3
5
20
中
3
1.8
根据以上实验回答下列问题:
(1)本实验是通过________________来反映发电机发电功率大小的。
(2)比较实验序号为________(填上表中实验序号)三次实验所得数据,可验证猜想________(选填“一”或“二”),结论是:其他条件相同时,风速越大,风力发电机的发电功率越大。
(3)比较实验序号为2、4、5三次实验所得数据,可验证猜想________(选填“一”或“二”),结论是:_______________________________________________________。
详解详析
1.B [解析]
我国火电占的比例是最大的,其次是水电。风电的比例比其他的少,核电占我国年发电总量的比例还不到2%。
2.A
3.D [解析]
根据P=UI得,I=,则输电线上损耗的功率P损=I2R=R,由此可知,通过减小输电电流,或增大输电电压,或减小输电电阻可以减小电能的损失。采用电阻率较大的导线、减小输电导线的横截面积,会增大电阻,增大电能的损失。
4.D
5.90 45
6.30% 7.2 1.08 [解析]
冰箱的“工作时间系数”为η==0.3=30%,则电冰箱每天(24
h)的工作时间t=24
h×30%=7.2
h,此电冰箱每天消耗的电功:W=Pt=150×10-3
kW×7.2
h=1.08
kW·h。
7.5 并 150
节能环保;多种气候环境下都能获得电能
[解析]
P=500
W=0.5
kW,t=10
h×30=300
h,
消耗的电能:W=Pt=0.5
kW×300
h=150
kW·h。
8.(1)电压表示数(或电压) (2)1、2、3 一
(3)二 其他条件相同时(或风速大小和风叶个数相同时),风叶长度越长,风力发电机的发电功率越大
[解析]
(1)由题意可知,将电压表连接在小型发电机输出电路两端,电压表示数可反映发电机的发电情况,也就是通过电压表的示数(或电压)来反映发电机发电功率大小的;(2)在1、2、3次实验中,风叶个数和风叶长度相同,但电吹风的挡位不同,也就是风速大小不同,挡位越高即风速越大,电压表的示数越大,说明了风力发电机的发电功率大小与风速大小有关,即验证了猜想一;(3)比较实验序号为2、4、5三次实验所得数据,风叶个数和电吹风挡位(风速)相同,但风叶长度不同,由数据可知风叶长度越大,电压表示数越大,说明发电功率越大,由此可得其他条件相同时(或风速大小和风叶个数相同时),风叶长度越长,风力发电机的发电功率越大,即验证了猜想二。