生活中的電學(xué)
我們生活在電的時代,電能的廣泛使用,使電能的社會需求日趨緊張。節(jié)約電能,提高能源的利用率是一個在國民經(jīng)濟中具有重要戰(zhàn)略意義的問題。改造和淘汰陳舊的設(shè)備、采用高壓輸電是節(jié)約能源的重要措施。某電站與用戶間距離為10km,輸送的電功率為6.0×104kW,每米輸電導(dǎo)線的電阻為1.8×10-3Ω,若輸電電壓從1.0×105V提高到3.0×105V。
(1)求輸電線路損耗的電功率減少了1.152×107W1.152×107W;
(2)現(xiàn)輸電導(dǎo)線在某處發(fā)生了短路,為確定短路位置,檢修員在電站利用電壓表、電流表和電源接成如圖1所示電路進行檢測。電壓表的示數(shù)為3.0V,電流表的示數(shù)為0.5A,則短路的位置離電站的距離為1.67×103m1.67×103m;
(3)安全用電的常識之一是不靠近高壓電,而雙腳站在高壓線上的小鳥(兩腳間距離為5cm,電阻為104Ω)居然安然無恙(圖2),計算說明小鳥為什么不會觸電死亡?在你的計算中運用了小鳥兩腳間導(dǎo)線上的電流取值近似等于干路中的電流小鳥兩腳間導(dǎo)線上的電流取值近似等于干路中的電流近似條件?
(4)電焊利用電流的熱效應(yīng)熱效應(yīng)熔化焊條。某型號的電焊機接在電壓220V的家庭電路上,輸出電壓40V,輸出功率2200W.編號為甲、乙、丙、丁的四種橡膠絕緣銅芯線在常溫下安全載流量(長時間通電的最大安全電流)如下表。從安全的角度考慮,該電焊機的輸出導(dǎo)線應(yīng)該選用丁丁
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
導(dǎo)線編號 | 甲 | 乙 | 丙 | 丁 |
導(dǎo)線橫截面積S/mm2 | 1.0 | 2.5 | 6 | 10 |
安全載流量I/A | 12 | 28 | 47 | 68 |
C
C
A.電熱水壺所在電路的B、C間斷路 B.插座的接地線斷路
C.電路的C、D間導(dǎo)線斷路 D.電路的A、B間導(dǎo)線斷路
(6)某型號電吹風(fēng),電動機和電熱絲串聯(lián)。電動機帶動風(fēng)葉轉(zhuǎn)動,電熱絲給空氣加熱,得到熱風(fēng),電動機線圈電阻為R1,電熱絲電阻為R2.將電吹風(fēng)接入電壓為U的電源后,通過的電流為I,消耗的電功率為P,同學(xué)們得到了四個關(guān)系式。下列選項中,關(guān)系式均正確的是
D
D
①UI>P ②P=I2(R1+R2) ③UI=P ④P>Ⅰ2(R1+R2)
A.①②B.②③C.①④D.③④
(7)小柯發(fā)現(xiàn)白熾燈泡在開燈瞬間最容易燒壞,猜想可能是在開燈瞬間燈絲的溫度較低,導(dǎo)致電阻比正常工作時小。于是設(shè)計圖示4電路來驗證自己的猜想。
【實驗步驟】
第一步:斷開S2,閉合S1,電流表指針偏轉(zhuǎn),但燈泡不發(fā)光。
第二步:斷開S1,閉合S2,燈泡正常發(fā)光,燈絲溫度很高。
第三步:兩分鐘后再斷開S2并迅速閉合S1,觀察電流表示數(shù)變化情況。
【實驗分析】(1)第一步中,燈泡兩端的電壓是
6
6
V,燈泡不發(fā)光的原因是
由于燈泡兩端的實際電壓遠小于它的額定電壓,造成燈泡的實際功率遠遠小于額定功率,所以燈泡不發(fā)光
由于燈泡兩端的實際電壓遠小于它的額定電壓,造成燈泡的實際功率遠遠小于額定功率,所以燈泡不發(fā)光
。(2)在第三步中,若觀察到電流表示數(shù)變化的情況是
電流表示數(shù)從零快速增大后,示數(shù)又慢慢增大到某一電流值后穩(wěn)定不變
電流表示數(shù)從零快速增大后,示數(shù)又慢慢增大到某一電流值后穩(wěn)定不變
,就可以得出燈絲的溫度越低,其電阻越小。【答案】1.152×107W;1.67×103m;小鳥兩腳間導(dǎo)線上的電流取值近似等于干路中的電流;熱效應(yīng);??;C;D;6;由于燈泡兩端的實際電壓遠小于它的額定電壓,造成燈泡的實際功率遠遠小于額定功率,所以燈泡不發(fā)光;電流表示數(shù)從零快速增大后,示數(shù)又慢慢增大到某一電流值后穩(wěn)定不變
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:721引用:1難度:0.1
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1.“西電東送”是將我國西部發(fā)電廠發(fā)出的電輸送到我國東部,由發(fā)電廠輸出的電功率是一定的,它決定于發(fā)電機組的發(fā)電能力。根據(jù)P=UI中發(fā)電機的功率不變效應(yīng),若提高輸電線路中的電壓U,那么線路中的電流I一定會減小,反之亦然。輸電線路的電能損耗主要是輸電線電流熱效應(yīng),輸電線損失的熱功率P=I2R,所以采用輸電線的電阻要盡量小。如果線路中電流降低到原來的
,那么線路中損失的熱功率就減少為原來的12,因此提高電壓可以很有效地降低輸電線路中的熱功率損失。14
設(shè)發(fā)電廠的輸出功率P0=1.1×108W,輸電線路上的總電阻為10Ω。
(1)若采用110kV的高壓輸送電能,輸電線路的電流I1=A,輸電線路損失的熱功率P1=W,其與發(fā)電廠輸出電功率P0之比P1:P0=。
(2)若采用1100kV超高壓輸送電能,輸電線路損失的熱功率P2=W,其與高壓輸送電能損失的熱功率P1之比P2:P1=。所以采用超高壓遠距離輸電可以大大降低輸電線路的 損失。
(3)若想使輸電線路中的熱功率損耗為零,還可以采用 做為輸電線材料。發(fā)布:2024/12/24 7:30:2組卷:1258引用:8難度:0.5 -
2.如圖所示,電路中使用的是可調(diào)電壓電源,電阻R1=3Ω,R2=6Ω,小燈泡L標有“12V 18W”的字樣(不考慮溫度對小燈泡電阻的影響)。
(1)開關(guān)S1、S2、S3閉合,調(diào)節(jié)電源電壓為6V時,求電流表A的示數(shù);
(2)開關(guān)S1、S2閉合,S3斷開,調(diào)節(jié)電源電壓為10V時,求小燈泡L的實際發(fā)光功率;
(3)開關(guān)S1閉合,S2、S3斷開,調(diào)節(jié)電源電壓使小燈泡L正常發(fā)光時,求電路消耗的總功率。發(fā)布:2024/12/24 7:30:2組卷:837引用:5難度:0.2 -
3.如圖甲所示,電源電壓恒定,R為定值電阻,滑動變阻器R′標有“20Ω 1A”,電流表量程為0~0.6A,電壓表量程為0~15V。只閉合開關(guān)S和S1,滑片從最右端滑動到a點時,燈泡L恰好正常發(fā)光;只閉合開關(guān)S和S2,滑片從a點向某一方向移動,直到電壓表示數(shù)與燈泡L的額定電壓相同,兩次調(diào)節(jié)過程中兩電表示數(shù)關(guān)系如圖乙所示,下列說法正確的是( ?。?br />
①電源電壓為6V
②燈泡L的額定功率為2.16W
③滑片在a點時,滑動變阻器接入阻值為6Ω
④任意閉合開關(guān)和移動滑片,在電路安全的情況下,電路工作時消耗的最小功率為1.44W
⑤任意閉合開關(guān)和移動滑片,在電路安全的情況下,電路工作時消耗的最大功率為4.48W發(fā)布:2024/12/24 7:30:2組卷:1154引用:4難度:0.3
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