1. 阅读短文,回答问题:

远程输电发电厂发出的电要传输到很远的地方供人们使用。在输电线上,由于电流的热效应,必然有一部分电能转化成内能而损失掉()导线越长,损失越多。目前远距离送电主要采取高压送电的方式来实施。在保证输送功率P不变的情况下,采用提高电压U的方法减少线路上的损失。高压送电过程:发电机、升压变压器、高压输电线、降压变压器、居民用电。

其中升降压变压器原理简化为:原线圈匝数 , 副线圈匝数 , 若输入电压 , 输出电压(如图乙),它们之间的关系式为:。结合短文和所学知识回答下列问题:

(1) 如图甲属于(选填“升压”或“降压”)变压器;
(2) 在输电阶段,输电线上常用如图丙装置将四根导线并联起来,相当于增大了导线的横截面积,从而减小了导线的,以达到减少输电线上电能损失的目的;
(3) 由发电厂向用户输电,输送的功率P一定,关于输电电压U与输电电流的I的关系图像正确的是______。 A. B. C. D.
(4) 目前苏州市正在进行1100kV的特高压输电技术改造。若甲、乙两地原来用550kV的超高压输电,建成后改用1100kV的特高压输电,当输电功率相同时,线路上的功率损耗为原来的倍(线路电阻不变)。
【考点】
影响电阻大小的因素; 电功率的计算;
【答案】

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1. 如图甲所示是陕西黄龙界头庙风电场,风电场是利用风能并结合一系列发电机组从而达到用风力发电的目的。风力发电机的发电功率大小可能与哪些因素有关?小明猜想风力发电机的发电功率可能与风速大小、扇叶数量、扇叶形状、扇叶与风向的夹角等因素有关。

(1)空气流动形成了风,小明分析:一定质量的空气,风速越,空气的机械能越大,通过风力发电机可转化的电能越多。

(2)为了验证猜想,小明利用如图乙所示的装置进行探究。实验时,将实验装置放在水平工作台上,风机出风口正对发电机扇叶吹风,扇叶转动带动发电机工作。在风力发电机外部接入定值电阻、电压表和电流表,通过测量电阻两端电压和电路中电流的大小,可反映出发电机的发电功率大小。控制风机出风口风速一定,保持风机与发电机扇叶之间的不变,分别改变发电机的扇叶数量、扇叶形状、扇叶与风向的夹角θ,观察各种情况下工作电路中电压表、电流表示数并记录在下表中。

扇叶与风向的夹角θ

三片

四片

4cm直扇叶

4cm弧形扇叶

4cm直扇叶

4cm弧形扇叶

电压

电流

电压

电流

电压

电流

电压

电流

15°

0

0

0.6

0.06

0

0

1.0

0.10

30°

0

0

1.1

0.12

0.4

0.04

1.5

0.16

45°

1.3

0.14

2.0

0.20

1.5

0.16

2.2

0.22

60°

1.0

0.10

1.2

0.13

1.3

0.12

1.6

0.16

75°

0

0

0.7

0.07

0.8

0.08

1.2

0.12

分析表中的实验数据可知:

①当风速、扇叶与风向的夹角一定时,(选填“三”或“四”)片扇叶的风力发电机发电功率较大。

②风力发电机的发电功率与扇叶的形状(选填“有关”或“无关”)。

③其他条件相同时,当扇叶与风向的夹角越大,风力发电机的发电功率如何变化:

(3)小明查阅资料了解到,在实际应用中,大型风力发电机的扇叶长达40m以上,由此他分析,风力一定时,可利用空间区域越大,蕴含的风能越多,因此风力发电机的发电功率还可能与有关。

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