第三节 电能的输送
一、单选题
1.???下列描述符合科学事实的是( )
A.?我国目前远距离输电采用的电压是220V????????????????????????????????????????
B.?地磁场对射向地球赤道的宇宙高速带电粒子流的运动方向无影响??????
C.?秦山核电站的核反应堆应用了核裂变的原理????????????????????????????????????????
D.?光和声音在液体中的速度比在空气中的速度快
2.???关于电能的输送,下列说法中正确的是( )
A.?高压输电和低压输电时,线路损失功率均一样,输送功率不一样
B.?高压输电和低压输电的输出功率一样,但高压输电时线路上的电流小,损耗小
C.?高压输电和低压输电功率一样,线路上的电流是一样的
D.?高压输电能提高输电功率,但不能减少损耗功率
3.???远距离输电采用高压电,这是为了( )
A.?增大输电线上的电流?????????????????????????
B.?节省输电线所用的材料?????????????????????????
C.?减少输电线上电能的损耗?????????????????????????
D.?满足用电器对电压的需求
4.???关于高压输电,若输送的电功率一定,下列说法中正确的是( )
A.?电压增大到原来的2倍,输送的电能增大到原来的2倍
B.?电压增大到原来的2倍,输送的电能增大到原来的4倍
C.?电压增大到原来的2倍,损失的电能减小到原来的1/4
D.?电压增大到原来的2倍,损失的电能减小到原来的1/2
5.???电流大小和方向周期性变化的电流叫交流电,我国家庭电路交流电的频率是( )
A.?36Hz?????????????????????????
B.?50Hz?????????????????????????
C.?100Hz?????????????????????????
D.?220Hz
6.???关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A.?我国家庭电路的频率是50Hz????????????????????????????????????????
B.?在高压线下放风筝????????????????????????????????????????
C.?家庭电路电流过大一定是发生短路????????????????????????????????????????
D.?安全电压值是?220V
7.???电厂在输送电能时,为了减少电能在线路中的损耗,通常采取的办法是( )
A.?加大输送电流?? ???????????????????????????
B.?用高压输电?? ???????????????????????????????
C.?用超导体输电?? ???????????????????????????
D.?减少输送功率
8.???高压输电的优点是( )
A.?安全?????????????????????????
B.?可减小输电导线的电阻?????????????????????????
C.?可减小电能损失?????????????????????????
D.?可增大输电电流
9.???对于远距离输电,下列说法正确的是( )
A.?远距离输电输送的是直流电????????????????????????????????????????
B.?高压输电可以减少电能损失????????????????????????????????????????
C.?高压线路上的电压可以随意升高????????????????????????????????????????
D.?输电线上的电阻越大,则电能损失越小
10.???远距离输电采用高电压,这是因为在输送功率一定时,提高输送电压,可以( )
A.?减小输电导线中的电流?????????????????????????
B.?增大消耗的功率?????????????????????????
C.?增大输电导线的电流?????????????????????????
D.?减小输电线上的电阻
二、多选题
11.???如图所示,在发电站和居民区两地之间沿直线架设两条输电线,由发电站向居民区输电。两条输电线总电阻为10Ω,若发电站输出电压为220V不变,下列说法正确的是( )
A.?居民区用户用电器上的电压小于220V????????????????????????????????????????
B.?每秒钟输电线上产生的热量为4840J????????????????????????????????????????
C.?发电机是利用电磁感应现象工作的????????????????????????????????????????
D.?若出现触电事故,应迅速拉开触电人员
12.???下面物理现象及其对应解释正确的是( )
A.?剧场上淡淡“薄雾”是干冰(固态二氧化碳)液化形成小水珠
B.?远距离输电采用高压输电,可以减少电能在输电线路上的损失
C.?不相互接触的磁体间也有力的作用,因为磁体周围存在磁场
D.?梳头时头发随梳子飘起来,因为摩擦起电、带电体吸引轻小物体
13.???关于我国家庭用电的电压和频率,下列说法正确的是( )
A.?家庭用电的频率为50HZ????????????????????????????????????????
B.?家庭用电的频率为100Hz????????????????????????????????????????
C.?家庭电路的电压为220V????????????????????????????????????????
D.?家庭电路的电压为380V
14.???下列说法中正确的是( )
A.?纳米材料在力、热、声、光、电、磁等方面表现出许多特殊的性能????
B.?彩电、空调、手机等家用电器在使用中,对人和环境不会产生任何不利的影响????
C.?采用高压输电,可以减少电能在输电线路上的损失????
D.?银锭可以被拉制细丝是由于银具有很好的弹性
三、填空题
15.???从发电站到用电地区,通常都有一段相当长的距离。为减少远距离输电中的电能损失,根据焦耳定律,就要尽可能地减小输电线中的______,因此在目前技术水平下要采电高电压输电。______材料的出现,为我们将来利用其零电阻特性实现远距离大功率输电提供了可能。
16.???国家电网输送电能时采用1000千伏特高压交流输电线路输送,可以减少输电线上的电能损耗,这是因为______。
17.???家庭电路中,电饭煲与空调是______的(选填“串联”或“并联”);发电站通过______输电线路将电能输送至远方的变电站(选填“高压”或“低压”);将一根导线置于静止的小磁针上方,当导线通电时小磁针发生偏转,此现象表明电流周围存在______。
18.???三峡发电站发电是把______能转化为电能,从发电站到用电地区要实现远距离的电能输送,为了减少能量损失,在目前的技术水平下,一般采用______输电(选填“高压”或“低压”)。
19.???一节干电池的电压为______伏;远距离输电时采用______压输电的原因是为了减少导线上的电能损耗;用电器在工作时可以将电能转化为______能。
20.???在远距离输送电能时,若功率不变,输电线路电阻不变,为了减小输电线路上的电能损失,从发电站发出的交流电,必须先经过变压器把______升高,从而减小通过输电线的______,达到减小输电线路上电能的损失。
21.???远距离输电要采用高压输电。如果保证输送的电功率不变,将输电电压升高到原来的100倍,则输电线上的电流就变为原来的______,输电线上的能量损失就减小到原来的______。
22.???发电厂把自然界蕴藏的某种形式的能转化为______输送到各地区,必须架设很长的输电线路,采用______(高压/低压)进行远距离输电的好处是______。
23.???当今生活几乎无法离开电。从发电站到用电地区,通常有相当长的一段距离。在输送电能的过程中,为了减小电能在线路中的损耗,通常采取______(选填“高压”或“低压”)输电线把强大的电能送到远方,我国家庭电路中用电器的额定电压一般为______。
四、综合题
24.??阅读短文,回答问题:高压输电从发电站发出的电能,一般都要通过输电线路送到各个用电地方,输电要用导线,如果导线很短,电阻很小可忽略,而远距离输电时,导线很长,电阻大不能忽略。
输电线有电阻,由于电流的热效应,通过时就要发热,输电线上损耗的热功率为P额=I2R,它正比于电流的平方(焦耳定律Q=I2Rt),所以减小输电电流和减小输电线的电阻就可以大大降低电能的损失。
设想发电厂输出的电功率是一定的,根据P=UI,若提高输电电压U,那么线路中的电流I一定会减小,输电线上损失的电功率(P额=I2R)就一定减少,如果线路中电流降低到来的1/2,那么线路中损失的功率就减少为原损耗的1/4,因此说提高电压可以很有效的辛低线路中的功率损失。
从减少输电线路上的电功率损耗和节省输电导线所用材料两个方面来说,远距离输送电能要采用高电压或超高电压,从发电站输出的电能,一般都要通过升压变压器提升电压很据输送距离的远近,常采用10千伏、35千伏、110千伏、220千伏的高压输电,甚至1000千伏以上的特高压输电,到达用户处再用降压变压器逐级降低电压,但也不能盲目提高输电电压,因为输电电压越高,输电架空线的建设,对所用各种材料的要求就越严格,线路的造价就越高。
(1)电厂向某地供电,在保证输电功率一定的前提下能有效地降低输电线路功率损失的方法是______。
A.减小输电线的横截面积
B.减小输电线的长度
C.提高输电电压
D.缩短供电的时间
(2)远距离输电时先要升高电压,后要降低电压,提升电压和降低电压都要用到______。
(3)中国已投产运行的1000kV的特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程,若甲乙丙地原来用500kV的超高压输电,现用1000kV的特高压输电,当输电功率相同时,则线路上的功率损耗为原来的______倍。
(4)如图乙,R线表示输电线的总电阻,配电站的供电电压U一定,傍晚用电高峰时期,家庭电路的电压与白天的比较,会______(升高/不变/降低)。
(5)由电厂向用户输电,输送的功率P一定,关于输电电压U与输电电流的I的关系图象正确的是______。
第三节 电能的输送
【答案】
1.??C???????2.??B???????3.??C???????4.??C???????5.??B???????
6.??A???????7.??B???????8.??C???????9.??B???????10.??A???????
11.??AC???????12.??BCD???????13.??AC???????14.??AC???????
15.??电流? 超导???????
16.??由P=UI可知,在输出功率一定的情况下,提高输出电压,可以减少导线中的电流;由Q=I2Rt可知,在R、t相同时,电流越小,电流通过导线产生的热量越小???????
17.??并联? 高压? 磁场???????
18.??机械? 高压???????
19.??1.5? 高? 其它形式???????
20.??电压? 电流???????
21.??1/100 1/10000???????
22.??电能? 高压? 减少输电线路对电能的损耗???????
23.??高压? 220V???????
24.??C? 变压器?1/4? 降低? C???????
【解析】
1.??
解:
A、为了减小电能在输送中的损耗,我国目前远距离输电采用的是高压(大于1000V)输电方法,故A错误;
B、地磁场与射向地球赤道的宇宙高速带电粒子流方向并不平行,所以对带粒子流有力的作用,所以会对其运动方向有影响,故B错误;
C、核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的,故C正确;
D、光声音在液体中速度比空气中快,但光在空气中的传播速度大于在液体中的传播速度,故D错误。
故选:C。
(1)我国照明电路的电压为220V,电能的输送采用的是高压输电;
(2)电流是由电荷的定向移动形成的;磁场对电流有力的作用;
(3)原子能以裂变和聚变方式释放,目前裂变可以控制其反应速度,聚变不能;
(4)光的传播不需要介质,光在真空中的传播速度最大;声音的传播需要介质,声音不能在真空中传播,声音在液体中的传播速度大于在空气中的传播速度。
本题考查了对高压输电、磁场对电流作用、核能发电以及光速度、声速的认识和理解,要掌握基础知识,难度不大。
2.??
【分析】
解决本题的关键知道输送功率与输出电压和输出电流的关系,损失电压与电流和电阻的关系,以及掌握输电线上损耗的功率P损=I2R。
远距离输电过程中,电能耗损主要是由于电流的热效应而造成的;根据功率公式P=I2R分析减小远距离输电电能损失的措施。
【解答】
解:根据输电电流I输=可知,在输电功率P输一定的情况下,U输越大,输电电流I输越小,导线电阻R一定,由P输=I输2R知,高压输电能有效减少输电电能损失,故ACD错误,B正确。
故选B。
3.??
解:
根据P=UI,在输送功率一定时,提高输送电压U,可减小输电导线中的电流,再根据P=I2R可知,在电阻不变的情况下,导线中的电流越小,导线消耗的电功率变小,因此通过前面的分析可知:C选项正确。
故选:C。
根据电功率P=UI可以知道,在功率一定时,电压越高,电流就越小,又根据P=I2R可知,在电阻一定时,输电的电流越小,导线消耗的电功率越低。
解决本题的关键知道输送功率、输送电压、电流的关系,知道P损=I2R,输送电压升高,输送电流减小,则损失功率减小。
4.??
解:
(1)根据W=Pt可知,输送的电功率一定时,如果通电时间相同,电压增大到原来的2倍,输送的电能不变,故A、B错误;
(2)根据P=UI得,功率一定,输电电压提高到原来的2倍,则输电线上的电流变为原来的1/2I,
根据W损=P损t=(1/2I)2Rt知,输电线上损失的电能变为原来的1/4,故C正确,D错误。
故选:C。
抓住功率一定,根据P=UI求出输送电流的变化,根据W损=I2Rt判断输电线上电能的损失。
解决本题的关键知道输送功率与输送电压和电流的关系,结合W损=I2Rt判断电能的损失。
5.??
解:交流电是电流方向周期性改变的电流,我国使用的是正弦式交流电,在一个周期之内电流方向变化两次,频率为50Hz,周期为0.02s,即在1s内电流方向改变100次.
故选B.
交流电完成一次周期性变化需要的时间叫周期,单位时间内完成周期性变化的次数叫频率.
对于交流电我们要明确交流电的频率及周期,我国所用的交变电流频率为50Hz,周期为0.02s.
6.??
解:
A、在我国家庭电路采用的是220V的交流电,其频率为50Hz,故A正确;
B、在高压线下放风筝,可能引起触电,是非常危险的,故B不正确;
C、家庭电路电流过大,可能是发生了短路,有可能是同时工作的用电器太多,总功率过大,故C不正确;
D、人体安全电压不高于36V,故D不正确。
故选:A。
①我国交流电的频率是50Hz;
②安全用电的基本原则是不靠近高于带电体,不接触低压带电体;
③家庭电路电流过大的原因有二:发生电路,用电器的实际功率过大;
④经验证明,只有不高于36V的电压,对人体才是安全的。
此题考查了我国交流电的频率和安全用电常识,是一道基础题。在平时要多了解安全用电常识,正确用电,安全用电。
7.??
【分析】
由焦耳定律可知:在R和t一定时,减小I,可以减小电能的损失;?
由公式可知,当输送电功率一定时,输送电路的电压越大,输送导线的电流越小。
本题考查了学生对焦耳定律和电功率公式的应用,与生活相连,使学生觉得学了物理有用,有利于培养学生学习物理的兴趣。
【解答】
A.加大输送电流,由焦耳定律可知,会增大电能在线路中的损耗,不能采用,故A错误;
B.用高压输电,由公式可知,当输送电功率一定时,输送电路的电压越大,输送导线的电流越小。减小输送电线的电流,可以减少电能在线路中的损耗,也是我们现在采用的输电方式,故B正确;
C.用超导体可以无损耗的输电,但超导材料是我们正在研究的新材料,还不能应用到生活中,此方法还不能现实,故C错误;
D.减少输送功率,可以减小输送电线的电流,电能在线路中的损耗也会变少,但用户获得的电能也会减少,故此方法不能采用,故D错误。
故选B。
8.??
解:
根据P=UI知,,知采取高压输电,可以减小输电电流,根据P损=I2R可知,减小输电电流,可以减小输电线上功率的损失,故C正确,A、B、D错误.
故选:C.
根据P=UI得出输电电流的大小,结合P损=I2R判断输电线上的能量损失与什么因素有关.
解决本题的关键知道输送功率与输送电压、电流的关系,知道影响功率损失的因素,基础题.
9.??
解:A、远距离输电来自发电站,是交流发电机发出的,所以远距离输电输送的是交流电,故A错误;
?B、根据P=UI知,高压输电电压高,电流小,根据P损=I2R可知,高压输电可以减少电能损失,故B正确。
C、高压输电必须综合考虑各种因素,电压不可以随意升高。故C错误;
D、根据P损=I2R可知,输电线上的电阻越大,则电能损失越大,故D错误。
故选:B。
根据P=UI知,输送电功率一定,输电电压越大,输电电流越小,根据P损=I2R可判断输电线上电能的损失。在高压输电中,电压是不可以随意升高的,要综合考虑各种因素。
解决本题的关键知道根据P=UI知,输送电功率一定,输电电压越大,输电电流越小,根据P损=I2R可判断输电线上电能的损失。
10.??
【分析】
根据电功率P=UI可以知道,在功率一定时,电压越高,电流就越小,又根据P=I2R可知,在电阻一定时,输电的电流越小,导线消耗的电功率越低。
解决本题的关键知道输送功率、输送电压、电流的关系,知道P损=I2R,输送电压升高,输送电流减小,则损失功率减小。
【解答】
根据P=UI,在输送功率一定时,提高输送电压U,可减小输电导线中的电流,再根据P=I2R可知,在电阻不变的情况下,导线中的电流越小,导线消耗的电功率变小。因此通过前面的分析可知:A选项正确。
故选A。
11.??
解:
A、因为用户与输电线是串联的,串联电路有分压特点,则乙地用户用电器上的电压要比220V小,故A正确;
B、由于电流不确定,则根据Q=I2Rt可知输电线上产生的热量不确定,故B错误;
C、发电机的工作原理是电磁感应现象,故C正确;
D、若出现触电事故,应迅速切断电源,再实施救援,故D错误。
故选:AC。
(1)用户的用电器之间是并联的,与导线电阻是串联的,结合串联分压分析解答;
(2)根据焦耳定律分析解答;
(3)电磁感应现象是闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线运动时,导体中会有感应电流产生,把机械能转化为电能;
(4)出现触电事故时,应先切断电源,再实施救援。
此题主要考查学生对于串联电流的特点、焦耳定律公式、发电机的原理以及安全用电常识的理解和掌握,是将知识应用实际生活中是能力的体现。
12.??
解:A、干冰是固态的二氧化碳,它在常温下可以迅速的升华,升华时并从空气中吸收大量的热,使空气的温度降低,空气中的水蒸气就会遇冷液化形成小水珠,这就是白雾,故A错误;
B、采用高压输电,输出的功率和输电线的电阻均不变,根据P输出=UI可知输电电压下线路的电流变小,根据P损=I2R求出输电电压下线路损失的功率较小,故B正确;
C、不相互接触的磁体间也有力的作用,因为磁体周围存在磁场,产生磁力,故C正确;
D、用塑料梳子梳头,头发会飘起来,可说明摩擦起电后带电体能吸引轻小物体,故D正确。
故选:BCD。
(1)干冰易升华,升华时需要吸收热量,使空气中的水蒸气遇冷会发生液化;
(2)采用高压输电,输出的功率和输电线的电阻均不变,根据P输出=UI可知输电电压下线路的电流变小,根据P损=I2R求出输电电压下线路损失的功率较小;
(3)不相互接触的磁体间也有力的作用,因为磁体周围存在磁场,产生磁力;
(4)摩擦起电后带电体能吸引轻小物体;
本题考查物态变化,远距离输电,以及磁力,带电现象是一道综合题。
13.??
解:AB、我国家庭电路使用的是交流电,频率为50Hz,故A正确、B错误;
CD、我国家庭电路的电压为220V;故C正确、D错误.
故选AC.
我国家庭电路的电压是220V,动力电压为380V;我国交流电的频率是50Hz.
此题考查了我国交流电的频率和电压,是一道基础题;在平时要多了解安全用电常识,安全用电.
14.??
试题分析:
(1)根据纳米材料的应用判断;
(2)用电器工作时,会产生电磁波,对人体有辐射;
(3)根据P=UI和Q=I2Rt可知高压输电是否能减少电能在输电线路上的损失;
(4)根据金属的物理性质进行判断.
解:
A、纳米材料是指基本单元在1-100纳米之间的材料,这是新技术,在许多领域都有十分特殊的性能;故A正确;
B、用电器工作时,都会产生电磁波,对人体有辐射,因此对人和环境都有影响,故B错误;
C、因为电厂输出的功率是一定的,根据P=UI可知,电压越高,电流越小;又根据Q=I2Rt可知,电流越小,输电线路上损失的电能越少;故C正确;
D、银锭可以被拉制细丝是由于银具有延展性,故D错误.
故选AC.
15.??
解:
为减少远距离输电中的电能损失,根据焦耳定律可知,就要尽可能地减小输电线中的电流;在输出功率不变的情况下,根据P=UI可知,提高电压能减小电路中的电流;因此在目前技术水平下要采用高电压输电。超导材料的电阻为0,超导材料为我们将来利用其零电阻特性实现远距离大功率输电提供了可能。
故答案为:电流;超导。
根据焦耳定律的公式分析;超导现象即是在特定条件下,导体电阻为零。
本题考查学生对高压输电降低热损耗的了解,知道超导现象,以及超导材料的应用的了解和掌握,是一道基础题。
16.??
解:
由P=UI可知,在输出功率一定的情况下,提高输出电压,可以减少导线中的电流;由Q=I2Rt可知,在R、t相同时,电流越小,电流通过导线产生的热量越小。
故答案为:由P=UI可知,在输出功率一定的情况下,提高输出电压,可以减少导线中的电流;由Q=I2Rt可知,在R、t相同时,电流越小,电流通过导线产生的热量越小。
远距离输电过程中,电能耗损主要是由于电流的热效应而造成的,利用焦耳定律公式Q=I2Rt分析减小远距离输电电能损失的措施。
用高压输电不仅可以减少线路中电能的损耗,同时降低热损耗和材料成本,都是在输电过程中节约了能源,这是一种非常有效的做法。
17.??
解:在家庭电路中,电饭煲与空调之间工作相互不影响,是以并联的方式连接;
在输送功率一定时,电压越高,电流越小,输送过程中能量损失越小,所以从发电站到用电区采用高压输电;
在静止的小磁针上方,放一根导线,给导线通电时磁针将偏转,说明了通电导体周围存在磁场。
故答案为:并联;高压;磁场。
①家庭电路中各用电器的额定电压一般是220V,只有并联在家庭电路中,各用电器才能正常工作,并且互不影响;
②根据P=UI,在输送功率一定时,电压越高,电流越小,根据Q=I2Rt,电阻一定,通电时间一定时,电流越小,电热越少,输送过程中能量损失越小,所以从发电站到用电区采用高压输电;
③奥斯特实验:在静止的小磁针上方,放一根与磁针平行的导线,给导线通电时磁针将偏转,说明了通电导体周围存在磁场。
本题考查了家用电器正常连接方法、高压输电和电流的磁效应,我们要明白高压输电的原因。
18.??
解:
(1)水力发电工作时,水从上游流下来冲击水轮机的叶轮,是水的机械能转移到叶轮上;然后水轮机的叶轮,带动发电机发电,将叶轮上的机械能转化成电能。所以发电过程中把机械能转化为电能;
(2)在远距离输送电能时输电线路上的电能损失主要指的是电流的热效应而产生的,根据Q=I2Rt可知,在电阻不变的情况下,电流越小,输电线上的电能损失就越小,根据电功率的计算公式P=UI可知,在电功率一定时,要减小电流就要增大电压。
故答案为:机械;高压。
(1)水力发电机发电过程中是由高处的水流下来时水冲击水轮机的叶轮,水轮机的叶轮去带动发电机发电的;
(2)输电时主要考虑电能损失,电能的耗损主要指的是电流的热效应而产生的,根据计算公式Q=I2Rt,在输电功率不变,输电线的电阻不变的情况下,要减小输电线路上的电能损失,必须通过增大电压的办法来减小电流,从而减少电能的耗损。
本题考查了发电机的工作过程中能量的转化和对高压输电的理解,属于基础性题目。
19.??
解:一节干电池的电压为1.5V;
在输送功率一定时,由P=UI可知,输电电压越高,电流就越小,由P=I2R可知,在导线电阻一定时,输电的电流越小,导线的发热功率越小,所以远距离输电时采用高压输电的原因是为了减少导线上的电能损耗;
用电器是电路中消耗电能的装置,用电器工作时,消耗了电能,转化为其它形式能。
故答案为:1.5;高;其它形式。
(1)一节干电池电压为1.5V;
(2)远距离输电要采用高压输电的方式,以减少电能的损耗;
(3)电流做功的实质是电能转化为其它形式能的过程。
本题考查了学生对常见电源电压值和高压输电、电功实质的了解,是一道基础题。
20.??
解:
在远距离输送电能时输电线路上的电能损失主要指的是电流的热效应而产生的,根据Q=I2Rt可知,在电阻不变的情况下,电流越小,输电线上的电能损失就越小,根据电功率的计算公式P=UI可知,在电功率一定时,要减小电流就要增大电压。
故答案为:电压;电流。
电能的耗损主要指的是电流的热效应而产生的,计算公式Q=I2Rt,根据这两个公式可知:输电功率不变,输电线的电阻不变,要减小输电线路上的电能损失,必须通过增大电压的办法来减小电流,从而减少电能的耗损。
高压输电可以减小由于输电导线电阻发热而造成的电能损失,生产与生活中采用高压输电。
21.??
解:(1)如果保证输送的电功率不变,将输电电压升高到原来的100倍,根据P=UI,电流变为原来的1/100。
(2)在电阻、通电时间一定时,电流变为原来的1/100,电热变为原来的1/10000,所以输电线上的能量损失就减小到原来的1/10000。
(1)输出功率一定时,根据P=UI,判断电压变化时,电流的变化。
(2)在电阻、通电时间一定时,根据Q=I2Rt判断能量的损失。
学生只知道高压输电,但是不知道高压输电的原因,本题解释这个现象。
22.??
解:
(1)发电厂是将其他形式能转化为电能;
(2)采用高压输电,根据公式P=UI,输出功率一定,输出电压升高,电流就减小;根据Q=I2Rt可知,减小了电流,从而减少输电线路对电能的损耗。
故答案为:电能;高压;减少输电线路对电能的损耗。
(1)发电厂是将其他形式能转化为电能;
(2)为了减少输电线路对电能的损耗,采用高压输电。
本题考查了发电厂能量的转化和高压输电的好处,属于基础题。
23.??
解:在远距离输送电能时输电线路上的电能损失主要指的是电流的热效应而产生的,根据Q=I2Rt可知,在电阻不变的情况下,电流越小,输电线上的电能损失就越小。而如何减小电流呢?根据电功率的计算公式P=UI可知,在电功率一定时,要减小电流就要增大电压;
据生活经验可知,我国家庭电路中使用的用电器的额定电压一般220V;
故答案为:高压;220V。
(1)根据电热的计算公式Q=I2Rt和电功率公式P=UI,输电功率不变,输电线的电阻不变,要减小输电线路上的电能损失,必须通过增大电压的办法来减小电流,从而减少电能的耗损。
(2)我国家庭电路电压是220V;
本题考查了高压输电以及家庭电路电压的理解,与我们的日常生活联系比较紧密。
24.??
解:(1)根据P损失=I2R可知,输电线上损失的电功率大小与电流大小和输电线的电阻有关;电流越小、输电线的电阻越小,则损失的功率就一定减少;
A.减小输电线的横截面积会增大导线的电阻,故A不符合题意;
B.减小输电线的长度,虽然电阻减小了,但输电距离是一定的,所以不能减小输电线的长度,故B不符合题意;
C.提高输电电压,根据P=UI可知,电路中的电流会减小,能减小输电线上的电功率,故C符合题意;
D.缩短供电的时间,只是能减少电能的损耗,根据P损失=I2R可知,不会改变损失功率的大小,故D不符合题意;
故选C;
(2)变压器是一种用于电能转换的电器设备,可以把一种电压、电流的交流电能转换成相同频率的另一种电压、电流的交流电能,所以提升电压和降低电压都要用到变压器;
(3)当以不同电压输送时,由于输电的功率是一定的,则有P=U1I1=U2I2,而在线路上损失的功率为P损失=I2R=,ZE损失的功率与电压的平方成反比;输电线电阻不变,甲乙丙地原来用500kV的超高压输电,现用1000kV的特高压输电,输电电压变为原来的2倍,根据P损失=I2R=可知,损失的功率变为原来的1/4;
(4)用电高峰时期,用电器增多,总电功率增大,根据I=知,在电源电压一定时,电流增大,由U=IR知,导线上分担的电压变大,根据串联电路电压的规律可知,家庭电路的电压会降低;
(5)根据公式P=UI可知,输送的功率P一定时,电压越大,电流越小,即电压与电流成反比,故图C正确。
故答案为:(1)C;(2)变压器;(3)1/4;(4)降低;(5)C。
(1)输电线上损失的电功率用P损失=I2R表示,据此分析降低输电线路功率损失的方法;
(2)变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置;
(3)已知输送的电功率和输电电压,根据I=求出输电线上的电流;根据△P=I2R求出输电线上损失的电功率;
(4)根据P=UI判断出用电高峰时期电流的变化,根据U=IR判断出线上电压的变化,由串联电路电压的规律判断出家庭电路的电压的变化;
(5)根据公式P=UI分析电流和电压的图象。
本题以远距离输电为背景,考查了学生分析解题能力以及熟练应用电功率、电热公式的能力,是一道难题。