Question

為提高電網(wǎng)對極端氣候、重大自然災(zāi)害的抵御能力，國家電網(wǎng)公司2008年重點科技減災(zāi)防災(zāi)項目——直流熔冰裝置研制成功。該裝置需要1至2萬千瓦的功率，最大融冰電流可達6000安，最長融冰距離可達200公里，從而避免因線路結(jié)冰而倒桿斷線。如圖為位于某電網(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“+”、“-”是兩個接線端子。（進行熔冰時交流電已切斷）

（1）你猜想設(shè)計該熔冰裝置的依據(jù)是     ，在熔冰過程中能量的轉(zhuǎn)化是     ；

（2）若要對甲、乙兩地之間的“2”和“3”兩根輸電線同時熔冰，請你在圖中以筆畫線代替導(dǎo)線，進行切實可行的連接，實現(xiàn)熔冰；

（3）在上述熔冰過程中，若每根輸電線的電阻是R，啟動熔冰裝置后，電路中的電流是I，則輸電線消耗的電功率是     。

 

Answer 1

【答案】

電流的熱效應(yīng)  電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能； 略；2RI²

【解析】

試題分析：（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量，升高冰的內(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同時熔冰，則應(yīng)將2、3兩根導(dǎo)線串連接在電源兩端，使兩導(dǎo)線同時發(fā)熱，如圖所示：

（3）熔冰過程中兩導(dǎo)線串聯(lián)，故總電阻為2R，由功率公式可得：P=I²×2R=2I²R．

考點：電流的熱效應(yīng)；能量轉(zhuǎn)化的現(xiàn)象；電功率的計算；電路設(shè)計。

點評：本題考查物理知識在生活中的應(yīng)用，應(yīng)認真審題，明確題目中的物理情景，合理選用物理規(guī)律求解．