Question

12．特高壓輸電是構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵．正在建設(shè)中的新疆準(zhǔn)東--皖南特高壓輸電工程是目前世界上電壓等級(jí)最高、輸送容量最大、輸送距離最遠(yuǎn)、技術(shù)水平最先進(jìn)的輸電工程．
（1）準(zhǔn)東--皖南特高壓輸電輸送的電能是由準(zhǔn)東火電廠通過煤的燃燒獲得的．煤屬于化石（填“化石”或“非化石”）能源，由于煤的燃燒會(huì)產(chǎn)生大量二氧化碳．加劇地球的溫室效應(yīng)，故準(zhǔn)東火電廠采用了先進(jìn)技術(shù)以達(dá)到低排放環(huán)保要求．新疆的清潔能源風(fēng)能和太陽(yáng)能也十分豐富，風(fēng)能屬于可再生（填“可再生”或“不可再生”）能源；太陽(yáng)能路燈的能量轉(zhuǎn)化方式屬于光電（填“光熱”、“光電”或“光化”）轉(zhuǎn)換．
（2）準(zhǔn)東--皖南特高壓輸電線路上，一座座鐵塔矗立在沿線的大地上，在陽(yáng)光的照射下，鐵塔在地面上的影子清晰可見．影子是由于光的直線傳播形成的，從日出到日落，鐵塔在地面上的影子在緩慢的順（填“順”或“逆”）時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)．輸電線路跨越河流時(shí)，從平靜的水面上看到的“鐵塔”是由于光的反射（填“反射”或“折射”）形成的，河水中的魚看到的“鐵塔”高度比鐵塔的實(shí)際高度高（填“高”或“低”）．
（3）準(zhǔn)東--皖南特高壓輸電為直流輸電．輸電電流穩(wěn)定時(shí)，在輸電導(dǎo)線周圍會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，不會(huì)（填“會(huì)”或“不會(huì)”）形成電磁波．安全用電常識(shí)告訴我們不能靠近特高壓輸電設(shè)備，否則容易發(fā)生電�。ㄌ睢半娀　被颉翱绮诫妷骸保┯|點(diǎn)．為了防雷，特高壓輸電線路安裝了用導(dǎo)體（填“導(dǎo)體”或“絕緣體”）材料做成的避雷線．
（4）準(zhǔn)東--皖南特高壓輸電電壓為1.1×10⁶V．當(dāng)輸送的電功率為1.1×10¹⁰W時(shí)，輸電電流為1×10⁴A．1h輸送的電能為1.1×10⁷度，若此時(shí)輸電導(dǎo)線上消耗的電功率為5.5×10⁸W，則輸電導(dǎo)線的總電阻為5.5Ω，當(dāng)輸送的電功率不同時(shí)，若輸送的電功率用P_輸表示，輸電導(dǎo)線上消耗的電功率用P_耗表示，則P_耗與P_輸的二（填“一”或“二”）次方成正比．

Answer 1

分析 （1）能夠短時(shí)間從自然界得到補(bǔ)充的是可再生能源，不能得到補(bǔ)充的是不可再生能源．煤完全燃燒產(chǎn)生的二氧化碳使“溫室效應(yīng)”加劇；根據(jù)能量轉(zhuǎn)化過程中消耗的能量與獲得的能量可對(duì)能量的轉(zhuǎn)化做出判斷．同時(shí)會(huì)根據(jù)定義區(qū)分可再生能源與非可再生能源能．
（2）在生活中，激光準(zhǔn)直、小孔成像、影子的形成、日食月食的形成等都表明光在同一種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的；
光線傳播到兩種介質(zhì)的表面上時(shí)會(huì)發(fā)生光的反射現(xiàn)象，例如水面上出現(xiàn)岸上物體的倒影、平面鏡成像、玻璃等光滑物體反光都是光的反射形成的；
光線在同種不均勻介質(zhì)中傳播或者從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)光的折射現(xiàn)象，例如水池底變淺、水中筷子變彎、海市蜃樓、凸透鏡成像等都是光的折射形成的．
（3）電磁波是由變化電磁場(chǎng)產(chǎn)生的，變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)，逐漸向外傳播，形成電磁波．
高壓線或高壓設(shè)備所帶的高電壓，有可能擊穿它們與人體之間的空氣，發(fā)生放電現(xiàn)象，在電流通過人體時(shí)，造成電燒傷，甚至死亡，這就是高壓電弧觸電；高壓輸電鐵塔最上面的兩條導(dǎo)線是避雷線，避雷線主要起防雷擊作用；
（4）根據(jù)P=UI可求得輸電電流，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$可求得1h輸送的電能，根據(jù)P=I²R可求得輸電導(dǎo)線的總電阻；
輸電線上的電流I=$\frac{P}{U}$，則P_損=I²R=$\frac{{P}^{2}}{{U}^{2}}$R，由此可得出結(jié)論．

解答 解：（1）煤是化石能源，屬于不可再生能源，煤完全燃燒產(chǎn)生的二氧化碳加劇地球的溫室效應(yīng)；
風(fēng)能、水能和太陽(yáng)能屬于可再生能源；
太陽(yáng)能利用可以光熱轉(zhuǎn)換、光化轉(zhuǎn)換或光電轉(zhuǎn)換，能量轉(zhuǎn)化過程中總量保持不變，太陽(yáng)能路燈的能量轉(zhuǎn)化方式屬于光電轉(zhuǎn)換；
（2）影子的形成說(shuō)明光是沿直線傳播的，由于光的直線傳播，被物體擋住后，物體后面就會(huì)呈現(xiàn)出陰影區(qū)域，就是影子；
從日出到日落，根據(jù)光的直線傳播可知，鐵塔在地面上的影子在緩慢的順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；
平靜水面上鐵塔的倒影，屬于平面鏡成像，是由于光的反射形成的；
河水中的魚看見岸上的鐵塔，是鐵塔的反射的光斜射到水面時(shí)發(fā)生折射，水中的折射光線靠近法線，進(jìn)入魚的眼睛，而魚逆著光的方向看上去形成的虛像，所以比實(shí)際位置高；
（3）穩(wěn)定電流在周圍空間可以產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)，逐漸向外傳播，形成電磁波；所以電流穩(wěn)定時(shí)不會(huì)形成電磁波．
高壓線和高壓帶電設(shè)備在正常運(yùn)行時(shí)，所帶電壓常常是幾千伏，幾萬(wàn)伏甚至是幾十萬(wàn)伏，在人體離它們較近時(shí)，高壓線或高壓設(shè)備所帶的高電壓，有可能擊穿它們與人體之間的空氣，發(fā)生放電現(xiàn)象，在電流通過人體時(shí)，造成電燒傷，甚至死亡，這就是所謂的高壓電弧觸電．
高壓輸電鐵塔最上面的兩條導(dǎo)線是用導(dǎo)體材料做成的避雷線，防止雷直接擊到輸電線上，這兩條線一般與鐵塔相連，將電流引入大地．
（4）由P=UI可得，輸電電流I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1.1×1{0}^{10}W}{1.1×1{0}^{6}V}$=1×10⁴A，
由P=$\frac{W}{t}$可得，1h輸送的電能：W=Pt=1.1×10⁷kW×1h=1.1×10⁷kW•h，
若此時(shí)輸電導(dǎo)線上消耗的電功率P′=5.5×10⁸W時(shí)，由P=I²R可得輸電導(dǎo)線的總電阻：
R=$\frac{P′}{{I}^{2}}$=$\frac{5.5×1{0}^{8}W}{（1{0}^{4}A）^{2}}$=5.5Ω；
當(dāng)輸送的電功率不同時(shí)，輸電線上的電流I=$\frac{{P}_{輸}}{U}$，
輸電線上消耗的功率：P_耗=I²R=${（\frac{{P}_{輸}}{U}）}^{2}$R=$\frac{{P}_{輸}^{2}}{{U}^{2}}$R，
由此可知，P_耗與P_輸的 二次方成正比，與輸送電壓的二次方成反比．
故答案為：（1）化石；溫室；可再生；光電；
（2）直線傳播；順；反射；高；
（3）磁；不會(huì)；電�。粚�(dǎo)體；
（4）1×10⁴；1.1×10⁷；5.5；二．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了能源的分類、電功的計(jì)算、電功率的計(jì)算等多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，涉及到新開發(fā)的太陽(yáng)能路燈使用時(shí)的能量轉(zhuǎn)化，注重了物理和生活的聯(lián)系，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．