Question

為提高電網對極端氣候、重大自然災害的抵御能力，國家電網公司2008年重點科技減災防災項目——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，從而避免因線路結冰而倒桿斷線。如圖為位于某電網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）你猜想設計該熔冰裝置的依據是     ，在熔冰過程中能量的轉化是     ；

（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線，進行切實可行的連接，實現熔冰；

（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  電能轉化為內能； 略；2RI²

【解析】

試題分析：（1）電流具有熱效應、磁效應及化學效應，而使冰熔化只需提高給冰提供熱量，升高冰的內能即可，故利用電流的熱效應即可使冰熔化；在熔化過程中消耗了電能升高了內能，即電能轉化為了內能；

（2）要使2、3同時熔冰，則應將2、3兩根導線串連接在電源兩端，使兩導線同時發熱，如圖所示：

（3）熔冰過程中兩導線串聯，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；能量轉化的現象；電功率的計算；電路設計。

點評：本題考查物理知識在生活中的應用，應認真審題，明確題目中的物理情景，合理選用物理規律求解．