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【寒假提升】(上海沪教版) 初中物理 2024年八年级 寒假培优训练作业09 电能的获得和输送(含信息题专练)-练习
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完成时间: 月 日 天气: 作业09 电能的获得和输送(含信息题专练)一、电能的获得1.电池:是一种把其他形式能转化成电能的装置(1)化学电池:化学电池是将化学能转化为电能的装置。(2)太阳能电池(光伏电池):将太阳能转化成电能的装置。 2.发电机(1)发电方式:火力发电、水力发电、核能发电。(2)电磁感应现象的内容:闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生电流的现象叫做电磁感应现象,产生的电流叫做感应电流。电磁感应过程中,将机械能转化为电能。 (3)发电机的原理:利用了电磁感应现象,将机械能转化为电能。(4)交流发电机的组成:主要是由转子(转动部分)和定子(固定部分)两部分组成。要点:1.电磁感应现象的几点说明:(1)产生感应电流的条件有两个:一是“闭合电路的一部分导体”(这句话包括两层意思: = 1 \* GB3 ①电路应该是闭合的,而不是断开的,即组成电路的各元件连接成一个电流的通路; = 2 \* GB3 ②要有一部分导体做切割磁感线运动,也就是说切割磁感线的导体一定是闭合电路的一部分);二是“做切割磁感线运动”,所谓切割磁感线运动,类似于切菜,可以使垂直切割,也可以是斜着切割,但导体运动方向不能与磁感线方向平行,可以使导体运动,也可以使磁场运动。(2)在电磁感应现象中,感应电流的方向跟导体切割磁感线运动的方向和磁感线方向有关,当导体运动方向改为与原方向相反,或将磁感线方向改为与原来相反,则感应电流方向将与原方向相反;若导体运动方向和磁感线方向都变为和原来相反,则感应电流方向不变。(3)在电磁感应现象中,影响感应电流大小的因素有:磁场的强弱、切割磁感线运动的速度、切割磁感线导体的长度,磁场越强,切割磁感线运动的速度越大,切割磁感线导体的长度越长,则产生的感应电流越大。2.在实际生产中往往有不同的动力机来带动发电机,如水轮机、汽轮机、内燃机、蒸汽机等。3.我国在电力事业发展的主要成就(如核电、水电、风力发电等)二、电能的输送1.高压输电——减少远距离输电时在导线上的电能消耗输电要用导线,导线当然有电阻,如果导线很短,电阻很小可忽略,而远距离输电时,导线很长,电阻大小不能忽略。电流通过很长的导线要产生大量的热,这些热都散失到大气中,白白损失了电能。所以,输电时,必须减小导线发热损失。如何减小导线发热呢?由焦耳定律Q=I2Rt,减小发热有效的方法是减小输电电流。根据公式P=UI,要使输电电流减小,而输送功率不变,就必须提高输电电压。高压输电可以保证在输送功率不变,减小输电电流来减小输送电的电能损失。2.变压器:能把交流电的电压升高或降低发电站都安装了用来升压的变压器,实现高压输电。但是我们用户使用的是低压电,所以在用户附近又要安装降压的变压器。3.高压电输到用电区附近时,要把电压降下来目的:一是为了安全,二是用电器只能用低电压。三、能源的开发和利用1、不可再生能源:化石燃料、核燃料一旦开采,就难以在地球上迅速再生,所以我们把它们称为不可再生能源。2、新能源与可再生能源:生物质能、风能、太阳能、核能、小水电、潮汐能、地热能等能源资源。3、人类利用能源的历程: (1)钻木取火是人类从利用自然火到利用人工火的转变,导致了以柴薪为主要能源的时代的到来。 (2)蒸汽机的发明使人类以机械动力代替人力和畜力,人类的主要能源从柴薪向煤、石油、天然气等化石能源转化,利用化石燃料的各种新型热机的问世,使化石能源成为当今世界的主要能源。 (3)物理学家发明了可以控制核能释放的装置---反应堆,拉开了以核能为代表的新能源利用的序幕。4、能源与环境:能源的大量开发和利用,会造成环境污染与生态破坏。如何在开发和利用能源的同时保护好我们赖以生存的地球,已经成为一个全球性重大课题。燃料燃烧时产生的有害气体、大量的粉末污染了环境,危害人体健康,影响植物正常生长,还会使水土流失,土地沙漠化,加剧温室效应,核能的使用也可造成辐射污染。5、电能属于二次能源:电能不像其他能源可直接从自然界中开采或获取,而必须从其他能源转化而来。一、选择题1.我国在城市建设和乡村振兴计划中,重视环境保护和能源的开发利用。以下属于不可再生能源的是( )A.核能 B.太阳能 C.风能 D.水能【答案】A【详解】水能、风能、太阳能都可以从自然界中源源不断地得到,属于可再生能源;核能消耗后不可能在短期内从自然界得到补充,属于不可再生能源。故选A。2.远离输电必须采用A.高电压 B.低电压 C.强电流 D.弱电流【答案】A【详解】在远距离输送电能时,输电线路上的电能损失主要是电流的热效应而产生的,根据Q=I2Rt可知,在导线电阻不变的情况下,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,在输送电功率一定时,要减小电流可以增大电压.即高压输电.3.2022年底,攀枝花首批氢能公交车投入运行。下列能源跟氢能一样属于二次能源的是( )A.风能 B.电能 C.水能 D.太阳能【答案】B【详解】A.风能是从自然界直接获取不需要加工的能源,是一次能源,故A不符合题意;B.电能是由一次能源经过加工而获得的能源,是二次能源,故B符合题意;C.太阳能是从自然界直接获取的能源,是一次能源,故C不符合题意;D.水能是从自然界直接获取不需要加工的能源,是一次能源,故D不符合题意。故选B。4.下列说法不正确的是A.太阳能电池是将太阳能转化成电能的装置B.高压输电可以减少电能在输电线上的发热带来的损失C.扬声器的工作原理是利用了磁场对电流的作用D.发现有人触电,立即用手将触电者拉到安全区域【答案】D【分析】考查太阳能的转化,扬声器和耳机的构造和原理,触电危害及常见的触电类型与预防.(1)太阳能电池是将太阳能转化为电能的一种装置;(2)根据 和可知高压输电是否能减少电能在输电线路上的损失;(3)扬声器是利用通电线圈在磁场中受到力的作用的原理制成的;(4)发现有人触电后,直接用手把触电者拉离电源,因人体是导体,可能使救助者间接触电.【详解】A. 太阳能电池是将太阳能转化为电能的一种装置,故A正确;B. 因为电厂输出的功率是一定的,根据可知,电压越高,电流越小;又根据可知,电流越小,输电线路上损失的电能越少,故B正确;C. 对于扬声器,变化的电流经放大器放大后,通过扬声器的线圈,由于通电导线在磁场中受力的作用,故能使线圈在磁场中受力来回振动,带动纸盆也来回振动,扬声器就能够发声了,即将电信号转化为声信号,是利用磁场对电流力的作用的原理,故C正确;D. 发现有人触电应该先切断电源,不能直接用手拉开,否则也会触电,不符合安全用电原则,故D错误.故选D.5.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【答案】B【详解】A选项,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选项,根据P=UI知,输电功率一定,高压输电电压高,电流小;根据可知,高压输电可以减少电能损失,故B正确.C选项,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选项,根据可知,输电线上的电阻越大,则电能损失越大,故D错误.6.现代生活离不开电,安全用电至关重要。下列说法正确的是( )A.人体不能接触高压带电体,但可以靠近高压带电体B.开关应接在零线上C.用试电笔检查电路时,手要接触笔尾金属体D.为防止烧坏保险丝,将保险丝用铁丝替换【答案】C【详解】A.人不管是接触还是靠近高压带电体都有可能发生触电,不安全,故A错误;B.控制用电器的开关要接在火线与用电器之间,开关断开时,用电器与火线断开,故B错误;C.正确使用试电笔时,手要与笔尾金属体接触,这样才能辨别零线和火线,故C正确;D.当电路电流过大时,保险丝容易熔断而保护电路,如果用铁丝代替保险丝后,就起不到保护作用了,故D错误。故选C。7.历史上许多重大科学发现源于科学家不懈的实验探究。早在1831年,有位科学家通过大量实验探究发现了电磁感应现象,这位科学家是( )A.焦耳 B.欧姆 C.牛顿 D.法拉第【答案】D【详解】英国物理学家法拉第最早发现了电磁感应现象,根据这一现象发明了发电机,将机械能转化为电能。故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。8.如图所示,在固定蹄形磁体的磁场中放置一根导体棒ab,再用两根绝缘细线将导体棒悬挂起来,使导体棒保持水平状态且可以在磁场中自由运动,导体棒的两端跟灵敏电流计连接。下列说法中正确的是( )A.只要ab棒运动,电流计中就会有电流通过B.只要ab棒在水平面内运动,电流计中就会有电流通过C.只要ab棒在竖直面内运动,电流计中就会有电流通过D.只要ab棒做切割磁感线运动,电流计中就会有电流通过【答案】D【详解】产生感应电流的条件为闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动,故ABC错误,D正确。故选D。9.风是一种潜力很大的新能源,地球上可用来发电的风力资源几乎是现在全世界水力发电量的10倍。因此国内外都很重视利用风力来发电。某校科技小组结合所学知识,利用如图装置对“风力发电”展开探究。以下观点不正确的是( )A.只要铜棒AB在磁场中运动,就会产生感应电流B.只改变铜棒AB运动方向时,感应电流的方向改变C.感应电流的大小与铜棒AB切割磁感线的速度有关D.风力发电的工作过程是将机械能转化为电能的过程【答案】A【详解】A.根据产生感应电流的条件可知:要产生感应电流,导体必须是闭合电路的一部分,同时必须做切割磁感线运动,故A错误,符合题意;B.感应电流的方向与磁场方向和导体运动的方向有关,只改变铜棒AB运动方向或磁场方向时,感应电流的方向都会改变,故B正确,不符合题意;C.感应电流的大小与磁场的强弱和导体运动的速度有关,运动速度越快,产生的感应电流越大,故C正确,不符合题意;D.风力发电的工作过程是将机械能转化为电能的过程,故D正确,不符合题意。故选A。10.图中a表示垂直于纸面的一根导线,它是闭合电路的一部分。当导线a在磁场中按箭头方向运动时,不能产生感应电流的是( )A. B.C. D.【答案】B【详解】由图可知,A、C、D中的闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,所以都会产生感应电流;B中的导体上下运动,没有切割磁感线,所以不会产生感应电流;故B符合题意。故选B。二、填空题11.影响感应电流方向的因素: ; .【答案】 导体的运动方向 磁场方向【详解】[1][2]感应电流方向与导体运动的方向和磁场的方向有关.12.电磁感应现象的发现,经历了漫长的实验探究过程,这是因为电磁感应现象的产生必须符合一定的条件,这就是 电路中的 导体,在 中做 的运动时,导体中才会有电流产生,这种电流称为 。【答案】 闭合 部分 磁场 切割磁感线 感应电流【分析】电磁感应现象的条件为重点内容,应在理解的基础上强化记忆。【详解】[1][2][3][4][5]本题由感应电流的条件:首先要求闭合电路,其次要求电路的一部分在磁场中做切割磁感线运动。13.上海地区家庭电路电压是 V;今年3月8日世界第二大水电站白鹤滩水电站建成完工,它的发电机工作时将水能转化为 能;并通过 输电线路(选填“高压”或“低压”)将其输送到远方。【答案】 220 电 高压【详解】[1]我国家庭电路的电压是220V,上海地区家庭电路的电压也为220V。[2]白鹤滩水电站是世界第二大水电站,高处的水流下时,冲击水轮机转动,水轮机带动发将水能转化为电能。[3]根据可知,在输电功率一定时,电压越高,输电线路的电流越小,由可知,输电线的电阻一定,在通电时间一定时,电流越小,产生的电热越少,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。14.安装家庭电路时,主干线要选用比较粗的铜线,是用减小主干线 的方法来减少电线的发热量;远距离输电采取高压输电是在保证输出功率足够大的时候用减小 的方法来减少导线的发热量。【答案】 电阻 电流【详解】[1]在导线材料与长度一定的情况下,导线的横截面积越大,导线电阻越小。主干线要选用比较粗的铜线可减小电阻。由焦耳定律可知,是用减小电阻的方法来减少电线的发热量。[2] 根据P损=I2R,要减小功率的损耗,可以减小传输的电流或减小电阻;在功率一定的情况下,根据P=UI,采用高压输电的方法,要减小电流,减小导线的发热量。15.家庭电路触电事故都是人体直接或间接接触 线造成的。如果家用电器或线路着火, (选填“不可以”或“可以”)直接泼水灭火。【答案】 火 不可以【详解】[1]火线与大地之间的电压为220V,零线的与大地之间的电压为0V,家庭电路触电事故都是人体直接或间接接触火线造成的。[2]水是导体,会导电,如果家用电器或线路着火,不可以直接泼水灭火,否则容易造成触电事故。16.如图所示是某地的高压输电线,我们会发现它的横截面积要比家庭电路中的输电线粗很多,其原理是:由于导线的电阻与导体的 有关,输电线越粗,电阻就越 ,输电过程中的电能损耗就越小。【答案】 横截面积 小【详解】[1] [2]影响电阻大小的因素有导体的材料、长度、横截面积和温度。导线的横截面积越大,电阻越小,所以高压输电线的横截面积大,是为了减小电阻,减少电能的损耗。17.如图所示,向线圈插入条形磁铁,电路中能产生电流,这种现象叫做 现象,这个过程中机械能转化为 能。【答案】 电磁感应 电【详解】[1]向线圈插入条形磁铁,线圈切割磁感线,电路中能产生电流,称为电磁感应现象。[2]产生了电流,即电能,故将机械能转化为电能。18.如题图所示,有一个装置将四根高压输电线并联起来,这相当于增大了导线的 ,从而减小了导线的 ,以达到减少输电线上电能损失的目的,这个装置应该是 (选填“导体”或“绝缘体”)。【答案】 横截面积 电阻 导体【分析】将四根导线并列的连接在一起等效成一根导线,相对于其中的任何一根导线,从外形上看,很容易得出其横截面积的变化;根据电阻定律,分析导体的横截面积与电阻的关系,从而可以确定横截面积的变化造成导体的电阻如何变化;能导电的物体是导体。【详解】[1][2][3]在导线材料与长度一定的情况下,导线的横截面积越大,导线电阻越小,导线电阻变小,可以减少输电线上电能的损失,图示装置是导体,它把四根导线固定在一起,四根导线并联,增大了导线的横截面积,从而使输电导线电阻变小,输电损失的电能减小。19.光伏发电的关键元件是太阳能电池,太阳能来源于内部氢原子核 (选填“裂变”或“聚变”),得到的电能属于 次能源,太阳能电池使用的半导体材料主要是 (选填“铁”“硅”或“银”)。【答案】 聚变 二 硅【详解】[1]核反应分为核裂变和核聚变,太阳能来源于内部氢原子核聚变。[2]电能无法从自然界直接获取,必须通过消耗一次能源才能得到,所以电能属于二次能源。[3]硅的导电性能介于导体和绝缘体之间,为半导体,太阳能电池使用的半导体材料主要是硅。20.太阳能是 (选填“可再生”或“不可再生”)能源,电能属于 能源(选填“一次”或“二次”),用户是利用卫星接收和发射的 信号来收看现场画面的。【答案】 可再生 二次 电磁波【详解】[1]太阳能可以从自然界源源不断获得,故太阳能是可再生能源。[2]电能必须通过一次能源的消耗才能得到,属于二次能源。[3]卫星通信是一种利用人造卫星作为中继站来转发电磁波而进行的两个或多个地面站之间的通信。用户是利用卫星接收和发射的电磁波信号来收看现场画面的。21.不懂垃圾分类就不懂什么是新时尚,把垃圾分类回收后,可用于发电,从能源的角度看,电能属于 (填“一次能源”或“二次能源”);电动自行车在使用过程中,是将电能主要转化为 能;煤、石油、天然气在地壳中的储量是有限的,所以煤、石油、天然气都属于 (填“可再生能源”或“不可再生能源”)。【答案】 二次能源 机械 不可再生能源【详解】[1]直接从自然界获得不需要加工转换的能源是一次能源,不能直接从自然界获得而是通过消耗其它能源经过加工转换而获得的能源是二次能源;电能不能从自然界直接获得,需要消耗其它能源经过加工转换获得,电能是二次能源。[2]电动车工作时,消耗电能,得到机械能和内能,即将电能主要转化为机械能。[3]煤、石油、天然气在地壳中的储量是有限的,在短时间内不可再生,所以煤、石油、天然气都属于不可再生能源。三、简答题22.超导是导体电阻为零的现象,目前我们只研制出了低温下的超导材料,若我们研制出常温下的超导材料并作为输电导线,那么,还需要采用高压输电吗?为什么?【答案】见详解【详解】在输出功率相同时,由可知,采用高压输电可以减小电流,由焦耳定律可知,采用高压输电是为了减少电能在输电电线上的损耗;而现利用超导材料做导线,电阻为0Ω,由焦耳定律可知,无论电流多大,输电导线上都不可能有电能损耗,所以无需高压输电。23.干电池的电压只有1.5V,对人不会造成伤害;家庭照明电路的电压是220V,就已经很危险了;高压输电线路的电压高达几万伏甚至几十万伏,即使不直接接触,也能致命。(1)高压触电的形式有哪两种?(2)既然高压输电有危险,为什么还要采用高压输电?【答案】见详解【详解】(1)高压触电分为高压电弧触电和跨步电压触电两种形式。(2)由P=UI可知,当输送的总功率一定时,电压越大,电流越小;又因为,当导线的电阻一定,电流越小时,电路中损耗的热功率就越小,因此采用高压输电的方式来减少输电线电阻的热损耗。24.我国现阶段社会发展突飞猛进,综合国力增强,社会和家庭的用电量迅猛增加,这就给我国的输电线路提出了更高的要求.大家都知道,输电使用的金属导线有电阻,也会有电能损失,即Q损=I2Rt,或也称为损失功率,即P损=I2R.在输送电功率,即P输=UI不变的情况下,现在输电线路较长,为避免电能的损失,都采取高压输电的方法.输电电压U=110KV,即11万伏特的电压.我国各大发电站发出的都是三相电,即传输时是三条主线,请注意观察如图所示的输电线路场景图片.通过你所学习的知识,回答下列问题:(1)为减少输电线路上的损失功率,应采取的办法是 、 ;(2)请你说出采取高压输电的原理是 ;(3)从图片中可以看到,输电线路的三条主线中的一组导线中有金属支架相连,就是三相电中的一相电.传输一相电有的是用4根电线,有的是用6根电线,这样做的目的是 .【答案】 减小电流 减小电阻 升高电压,减小电流,可以减小电能的损失 增大了导线的横截面积,从而使输电导线电阻变小,输电损失的电能减小【详解】(1)[1][2]在输电电流I输一定的情况下,由公式P输=I输2R知,输电导线电阻R越小,输电功率损失越小;在输电导线电阻R一定的情况下,由P输=I输2R知,输电电流I输越小,功率P输损失越小,故要减少输电线路上的损失功率,应采取的办法是减小导线中的电流、减小大小的电阻。(2)[3]在输送电功率不变的情况下,电压越高,线路中的电流越小,由焦耳定律Q=I2Rt可知,高压输电能减少线路上电能的损失。(3)[4]在导线材料与长度一定的情况下,导线的横截面积越大,导线电阻越小,导线电阻变小,可以减少输电线上电能的损失,把多根导线固定在一起,多根导线并联,增大了导线的横截面积,从而使输电导线电阻变小,输电损失的电能减小。25.油电混合动力汽车有两套驱动系统,低速行驶使用电力驱动,高速行驶需要大功率输出时使用燃油驱动。电力驱动具有低噪音、环保、节能等优点。结合我们所学的物理知识,请回答下列问题:(1)高速行驶时,汽车内燃机的哪个冲程为汽车提供动力?(2)低速行驶时,电力驱动发动机的原理是什么?(3)低速行驶使用电力驱动消耗电能。电能属于一次还是二次能源?【答案】(1)做功冲程;(2)通电线圈在磁场里受力转动;(3)电能属于二次能源【详解】(1)内燃机的四个冲程:吸气、压缩、做功、排气冲程,燃油汽车内燃机的做功冲程为汽车提供动力。(2)电动机的工作原理是:通电导体在磁场中受到力的作用。(3)电能不能从自然界直接获得,要消耗其他形式的能而获得,是二次能源。 一、填空题1.2021年6月25日,我国自主研发的平均水深最深、勘探开发难度最大的海上超深水大气田“深海一号”正式投产通气,它的投产意味着我国海洋石油勘探开发能力实现了由300米到1500米超深水的历史性跨越。在大气田上矗立着“深海一号”能源站,它是世界首座十万吨级深水半潜式生产储油平台,排水量11万立方米,排水量相当于两艘辽宁舰。目前已经探明储量超千亿方,最大井深4000米以上,由海洋生物遗体分解产生的天然气,就是被这座能源站处理达标后,主要用于发电和城市燃气。(1)天然气属于下列哪一类能源 ;A.一次能源 B.可再生能源 C.新能源(2)海下1500m深处,海水压强的大小为 Pa;它表示的物理意义是 ;(海水的密度为1.0×103kg/m3)(3)请你结合题中信息和所学知识,分析开采和传输天然气面临的技术难题有 。(写出一条即可)【答案】 A 1.5×107 见解析 压强大、温度低、与地面通信难等【详解】(1)[1]天然气是从自然界直接获得不需要加工的能源,是一次能源,故A符合题意,BC不符合题意。故选A。(2)[2][3]海下1500m深处,海水压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1500m=1.5×107Pa它表示的物理意义是海下1500m深处每平方米的面积上所受的压力为1.5×107N。(3)[4]根据海底的特点可知:在海底作业时面临的技术难题:压强大、温度低、与地面通信难等。2.为响应节能减排、低碳生活,电动汽车已进入千家万户。如图甲为某国产品牌的电动汽车正在充电桩充电。充电桩充电时的电压为220V,电流为40A,充电耗时为10h,汽车电池所容纳的电能从零变为80kW·h。充电时发现线路及设备发热较为明显,可等效为如图乙的发热电阻串联于电路中,且认为能量损失均为发热电阻所致。求:(1)电能属于 (选填“一次能源”或“二次能源”);(2)充电过程中,电流所做的功和充电效率; (3)发热电阻的阻值及充电过程中汽车电池两极之间电压。 【答案】 二次能源 90.9% 0.5Ω 200V【详解】(1)[1]二次能源是指由一次能源经过加工转换以后得到的能源,例如:电力、蒸汽、煤气、汽油、柴油、重油、液化石油气、酒精、知沼气 、氢气和焦炭等等。电能是通过其他能源转化而来的,不是一次能源,是二次能源。(2)[2]充电过程中电流做的功为[3]由题意可知,汽车电池所容纳的电能从零变为80kW·h,故充电效率(3)[4]因为能量损失均为发热电阻所致,则损失的电能为由可得,发热电阻的阻值为[5]由可知,汽车电池两极之间的电压为3.哈密南-郑州特高压直流工程,是我国自主设计、制造和建设,世界输送容量最大直流工程。 (1)哈密南-郑州特高压特高压输电输送的电能是由哈密火电厂通过煤的燃烧获得的,由于煤的燃烧会产生大量二氧化碳,加剧地球的 效应,故哈密火电厂采用了先进技术以达到低排放环保要求。新疆的清洁能源风能和太阳能也十分丰富,风能属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源;太阳能路灯的能量转化方式属于 (填“光热”、“光电”或“光化”)转换;(2)哈密南-郑州特高压输电线路-上,一座座铁塔矗立在沿线的大地上,在阳光的照射下,铁塔在地面上的影子清晰可见。从日出到日落,铁塔在地面上的影子在缓慢的 (填“顺”或“逆”)时针转动;(3)哈密南-郑州特高压输电为直流输电,输电电流稳定时,在输电导线周围会产生 场, (填“会”或“不会”)形成电磁波。安全用电常识告诉我们不能靠近特高压输电设备,否则容易发生 (填“电弧”或“跨步电压”)触电;(4)哈密南-郑州特高压输电电压为。当输送的电功率为时,1h输送的电能为 度,若此时输电导线上消耗的电功率为,则输电导线的总电阻为 ,当输送的电功率不同时,若输送的电功率用表示,输电导线上消耗的电功率用表示,则与的 (填“一”或“二”)次方成正比。【答案】 温室 可再生 光电 逆 磁 不会 跨步电压 5.5×104 二【详解】(1)[1]煤的燃烧时化学反应,会产生大量二氧化碳,会吸收长波辐射,加剧地球的温室效应。[2]风能可以源源不断地从自然界中获得,属于可再生能源。[3]太阳能路灯的能量转化方式属于光电转换,太阳能电池板吸收光能,将光能转化为电能。(2)[4]在阳光的照射下,铁塔在地面上的影子清晰可见。在北半球,从日出到日落,铁塔在地面上的影子在缓慢的逆时针转动。(3)[5][6]哈密南-郑州特高压输电为直流输电,输电电流稳定时,在输电导线周围会产生磁场,不会形成电磁波,因为迅速变化的电流才会激发电磁波。[7]安全用电常识告诉我们不能靠近特高压输电设备,否则容易发生跨步电压触电。(4)[8]输送的电能为[9]输电线上损耗的电功率为根据得,输电线中的电流为所以输电线的总电阻为[10]输电线上损耗的电功率为,代入得到输电线上损耗的电功率与输送功率的二次方成正比。4.我国的三峡水电站和白鹤滩水电站分别位居世界第一、第二大水力发电站。自2022年12月20日白鹤滩水电站全面竣工,我国长江成为了世界最大的清洁能源走廊。水力发电利用天然水流蕴藏着的巨大能量,通过发电机转化为电能。如图甲所示,急速流动的水冲击水轮机,水轮机带动发电机转动发出电能。因此,水电站要修建在水资源丰富且水流落差较大的河道之上,并建造拦河大坝人为改变水位落差来提高水的机械能。据了解,三峡电站共有单机70万千瓦发电机32台,是我国“西电东送”的骨干电源点。 (1)我国长江上修建有多个水电站,却能成为世界最大清洁能源走廊的原因是:水力发电 (填“会”或“不会”)污染水资源,它仅利用天然水流蕴藏着的巨大能量通过发电机转化为电能;(2)建造水力发电站时,要修建拦河大坝人为改变水位落差来提高水的 能;(3)一台单机70万千瓦的发电机正常工作24h,可以发电 kW·h;(4)如图乙所示为远距离输电示意图:发电厂发出的交流电需要用升压变压器升高到几百千伏的高压,送到高压输电线路上传输到用电地区的变电站,再进行一至两次降压后才能送到工厂或居民区。采取高压输电的目的是为了减少因电流热效应在输送过程中 的损失。【答案】 不会 重力势 电能【详解】(1)[1]水力发电是急速流动的水冲击水轮机,水轮机带动发电机转动将机械能转化为电能,所以水力发电不会污染水资源。(2)[2]修拦河大坝是为了提高上游水位,水的质量不变,高度增大,重力势能增大;水下落时,重力势能转化为动能,动能增大,从而带动发电机发电。(3)[3]一台单机70万千瓦的发电机正常工作24h发电量为(4)[4]在发电厂输出的电功率是一定的,根据可知,若提高输电电压U,那么线路中的电流I会减小,根据知,在相同时间内减少了因电流热效应在输送过程中电能的损失。5.远距离传输远距离输电输电要用导线,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。导线有电阻,电流通过时就要发热,如何减少输电线上电功率的损耗呢?发电厂输出的电功率是一定的,它决定于发电机组的发电能力。根据P=UI,若提高输电电压U,那么线路中的电流一定会减小。输电线上损失的电功率为ΔP=I2R,所以减小输电线的电阻和减小输电电流就可以大大降低电能的损失。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。但也不能随意提高输电电压,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。绝缘子(如图)是应用在输电线路上的一种特殊的绝缘控件,它主要起到支持和固定导线的作用,通常由玻璃或陶瓷制成。从发电站输出的电能,一般都要通过升压变压器提升电压,根据输送距离的远近,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。 (1)减小输电线上电能损失的方法有 ;A.增大输电线的横截面积 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)绝缘子无需具备的特性是 ;A.机械强度高 B.耐低温 C.耐腐蚀 D.透光性好(3)若输电电压提高2倍,则线路上的功率损耗将降为原来的 ;(4)“高压”输电通过降压变压器逐级降低电压,到达我们家庭后的电压就对人体安全了,这句话是 (正确/错误)得,因为 。【答案】 ABC D 错误 人体安全电压是不高于36V,家庭电路电压为220V,高于人体安全电压【详解】(1)[1] 输电线上损失的电功率为ΔP=I2R,所以可以通过减小电流或者减小输电线电阻来减少输电线上损失的电能。A.增大输电线的横截面积,可以减小电阻,故A符合题意;B.远距离输电中,虽然导线很长,但是可以让输电线尽量走直线,尽量减小输电线的长度,减小输电线的电阻,故B符合题意;C.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,线路中的电流减小,故C符合题意;D.输电线要长时间为居民供电,缩短供电时间不可取,故D不符合题意。故选ABC。(2)[2]A.绝缘子起支持和固定导线的作用,所以需要绝缘性好,输电线有重力,需要较高的机械强度才能起到固定和支撑导线作用,故A不符合题意;B.输电线会一年四季都裸露在空气中,在高温天气和严寒的冬天都要能很好的固定和支撑导线,所以绝缘子还要有耐低温和耐高温的特性,故B不符合题意;C.远距离输电线会长时间裸露在空气中,所以需要具有一定的耐腐蚀性能,故C不符合题意;D.绝缘子主要是起支持和固定导线的作用,对透光性没有要求,故D符合题意。故选D。(3)[3]发电厂的输出功率一定,输电电压提高2倍,由P=UI可知输电电流减小 ,输电线上损失的电功率为(4)[4][5] “高压”输电通过降压变压器逐级降低电压,到达家庭后的电压为220V,人体安全电压是不高于36V,家庭电路电压高于人体安全电压,家庭电路电压对人体是不安全的。(人体的安全电压不高于24V-沪教版)
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