Question

14．閱讀以下材料，回答相關(guān)問(wèn)題
高壓輸電
電能便于輸送，還可以方便地轉(zhuǎn)化成其它形式的能來(lái)滿足人們多方面的需求，從發(fā)電站發(fā)出來(lái)的電能，要經(jīng)過(guò)輸電線送到用電的地方．在輸電線上，由于電流的熱效應(yīng)，必然有一部分電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能而損失掉．故目前遠(yuǎn)距離送電主要采取高壓送電的方式來(lái)減少線路上的損失．根據(jù)輸送電能距離的遠(yuǎn)近，采用不同的高電壓．從我國(guó)的電力情況來(lái)看，送電距離在200～300公里時(shí)采用220千伏的電壓輸電；在100公里左右時(shí)采用110千伏；50公里左右采用35千伏或者66千伏；在15公里～20公里時(shí)采用10千伏、12千伏，有的則有6300伏．輸電電壓有110千伏、220千伏的線路，稱為高壓輸電線路．如圖所示是電能輸送的示意圖．
從左到右分別是①發(fā)電站、②升壓變壓器中、③高壓輸電線、④降壓變壓器、⑤用電單位．

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）輸電距離越遠(yuǎn)，輸電線越長(zhǎng)、輸電過(guò)程中損失的能量越多（選填“多”或“少”．）
（2）材料中圖③為高（選填“高”或“低”）壓輸電線．
（3）高壓輸電能大大減少線上能量損失的原因是：由焦耳定律Q=I²Rt可知：導(dǎo)線電阻、時(shí)間不變的情況下，只有減小I，才可以減小電能的損失．又由P=UI可知，當(dāng)發(fā)電站輸送功率一定時(shí)，要減小I，必需增大（選填“增大”或“減小”）輸電電壓．
（4）若相同時(shí)間內(nèi)，送電距離為200公時(shí)里采用220伏的電壓輸電，線路中的能量損耗是采用220千伏電壓輸電時(shí)能量損耗的10⁶倍．

Answer 1

分析 （1）（2）閱讀材料，分析回答問(wèn)題；
（3）輸電線上損失的功率P_損=I²R，跟輸電線上的電流及輸電線上的電阻有關(guān)，輸電線上的電流I=$\frac{P}{U}$；
（4）根據(jù)P=UI得出輸電電流比，再根據(jù)P_損=I²R得出輸電線的電阻之比，在導(dǎo)線的長(zhǎng)度和材料都相同時(shí)，電阻與橫截面積成反比；

解答 解：
（1）輸電線上損失的功率P_損=I²R，跟輸電線上的電流及輸電線上的電阻有關(guān)，輸電距離越遠(yuǎn)，輸電線越長(zhǎng)、電阻越大，輸電過(guò)程中損失的能量越多；
（2）升壓以后的電線，為高壓輸電線，故③為高壓輸電線；
（3）在輸送功率不變時(shí)，增大輸電電壓，輸電線的電流I=$\frac{P}{U}$變小，輸電線上損失的功率P_損=I²R越小，輸電過(guò)程中的電能損失越��；
（4）根據(jù)P=UI得，設(shè)備送的電功率相同，已知輸送電壓之比220V：220×10³V=1：1000，則輸送電流之比1000：1，根據(jù)P_損=I²R得出，線路中的能量損耗是采用220千伏電壓輸電時(shí)能量損耗的10⁶倍．
故答案為：③高；（1）多；（2）高；（3）增大；（4）10⁶．

點(diǎn)評(píng) 本題考查輸電線的功率、焦耳定律、電阻、電流的有關(guān)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．