Question

2012年1月20日，國(guó)家電網(wǎng)湖南分公司電科院研制的移動(dòng)式直流融冰裝置在110千伏小沙江變電站首次對(duì)農(nóng)配網(wǎng)10千伏小龍線線路實(shí)施融冰．該裝置可以提高電網(wǎng)對(duì)極端氣候、重大自然災(zāi)害的抵御能力，本次融冰時(shí)，融冰電壓為351.5V，融冰電流319A，34min后覆冰脫落．如圖為位于電網(wǎng)線路上相距幾十公里的甲、乙兩地之間輸電線路和處于乙地的熔冰裝置示意圖，熔冰裝置上的“+”、“-”是兩個(gè)接線端子．（進(jìn)行熔冰時(shí)交流電已切斷）
（1）在熔冰過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化是

電

能轉(zhuǎn)化為

內(nèi)

能；
（2）若要對(duì)甲、乙兩地之間的“2”和“3”兩根輸電線同時(shí)熔冰，請(qǐng)你在圖中以筆畫線代替導(dǎo)線，進(jìn)行切實(shí)可行的連接，實(shí)現(xiàn)熔冰；
（3）在上述熔冰過(guò)程中，若每根輸電線的電阻是R，啟動(dòng)熔冰裝置后，電路中的電流是I，則輸電線消耗的電功率的大小為

2I²R

（寫出表達(dá)式）．

Answer 1

分析：（1）要使冰熔化，則一定是使導(dǎo)線上的溫度升高，則可知應(yīng)是利用了電流的熱效應(yīng)，即使電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；
（2）要使2和3兩根輸電線同時(shí)熔冰，應(yīng)將兩導(dǎo)線串聯(lián)，接在電源兩端；
（3）因每根導(dǎo)線電阻為R，因兩根導(dǎo)線串聯(lián)，故總電阻為2R，則由功率公式P=I²R可求得功率．

解答：解：（1）電流具有熱效應(yīng)、磁效應(yīng)及化學(xué)效應(yīng)，而使冰熔化只需提高給冰提供熱，增大冰的內(nèi)能即可，故利用電流的熱效應(yīng)即可使冰熔化；在熔化過(guò)程中消耗了電能升高了內(nèi)能，即電能轉(zhuǎn)化為了內(nèi)能；
（2）要使2、3同時(shí)熔冰，則應(yīng)將2、3兩根導(dǎo)線串聯(lián)接在電源兩端，使兩導(dǎo)線同時(shí)發(fā)熱，故答案如圖所示：

（3）熔冰過(guò)程中兩導(dǎo)線串聯(lián)，故總電阻為2R，由功率公式可得：P=I²×2R=2I²R．
故答案為：（1）電；內(nèi)；（2）如圖所示；（3）2I²R．

點(diǎn)評(píng)：本題考查物理知識(shí)在生活中的應(yīng)用，應(yīng)認(rèn)真審題，明確題目中的物理情景，合理選用物理規(guī)律求解．