作业09 电能的获得和输送（含信息题专练）（原卷版）

完成时间：月日天气：作业09电能的获得和输送（含信息题专练）一、电能的获得1.电池：是一种把其他形式能转化成电能的装置(1)化学电池：化学电池是将化学能转化为电能的装置。(2)太阳能电池（光伏电池）：将太阳能转化成电能的装置。2.发电机(1)发电方式：火力发电、水力发电、核能发电。(2)电磁感应现象的内容：闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生电流的现象叫做电磁感应现象，产生的电流叫做感应电流。电磁感应过程中，将机械能转化为电能。(3)发电机的原理：利用了电磁感应现象，将机械能转化为电能。(4)交流发电机的组成：主要是由转子（转动部分）和定子（固定部分）两部分组成。要点：1.电磁感应现象的几点说明：（1）产生感应电流的条件有两个：一是“闭合电路的一部分导体”（这句话包括两层意思：=1\*GB3①电路应该是闭合的，而不是断开的，即组成电路的各元件连接成一个电流的通路；=2\*GB3②要有一部分导体做切割磁感线运动，也就是说切割磁感线的导体一定是闭合电路的一部分）；二是“做切割磁感线运动”，所谓切割磁感线运动，类似于切菜，可以使垂直切割，也可以是斜着切割，但导体运动方向不能与磁感线方向平行，可以使导体运动，也可以使磁场运动。（2）在电磁感应现象中，感应电流的方向跟导体切割磁感线运动的方向和磁感线方向有关，当导体运动方向改为与原方向相反，或将磁感线方向改为与原来相反，则感应电流方向将与原方向相反；若导体运动方向和磁感线方向都变为和原来相反，则感应电流方向不变。（3）在电磁感应现象中，影响感应电流大小的因素有：磁场的强弱、切割磁感线运动的速度、切割磁感线导体的长度，磁场越强，切割磁感线运动的速度越大，切割磁感线导体的长度越长，则产生的感应电流越大。2.在实际生产中往往有不同的动力机来带动发电机，如水轮机、汽轮机、内燃机、蒸汽机等。3.我国在电力事业发展的主要成就（如核电、水电、风力发电等）二、电能的输送1.高压输电——减少远距离输电时在导线上的电能消耗输电要用导线，导线当然有电阻，如果导线很短，电阻很小可忽略，而远距离输电时，导线很长，电阻大小不能忽略。电流通过很长的导线要产生大量的热，这些热都散失到大气中，白白损失了电能。所以，输电时，必须减小导线发热损失。如何减小导线发热呢？由焦耳定律Q=I2Rt，减小发热有效的方法是减小输电电流。根据公式P=UI，要使输电电流减小，而输送功率不变，就必须提高输电电压。高压输电可以保证在输送功率不变，减小输电电流来减小输送电的电能损失。2.变压器：能把交流电的电压升高或降低发电站都安装了用来升压的变压器，实现高压输电。但是我们用户使用的是低压电，所以在用户附近又要安装降压的变压器。3.高压电输到用电区附近时，要把电压降下来目的：一是为了安全，二是用电器只能用低电压。三、能源的开发和利用1、不可再生能源：化石燃料、核燃料一旦开采，就难以在地球上迅速再生，所以我们把它们称为不可再生能源。2、新能源与可再生能源：生物质能、风能、太阳能、核能、小水电、潮汐能、地热能等能源资源。3、人类利用能源的历程：

（1）钻木取火是人类从利用自然火到利用人工火的转变，导致了以柴薪为主要能源的时代的到来。

（2）蒸汽机的发明使人类以机械动力代替人力和畜力，人类的主要能源从柴薪向煤、石油、天然气等化石能源转化，利用化石燃料的各种新型热机的问世，使化石能源成为当今世界的主要能源。

（3）物理学家发明了可以控制核能释放的装置---反应堆，拉开了以核能为代表的新能源利用的序幕。

4、能源与环境：能源的大量开发和利用，会造成环境污染与生态破坏。如何在开发和利用能源的同时保护好我们赖以生存的地球，已经成为一个全球性重大课题。燃料燃烧时产生的有害气体、大量的粉末污染了环境，危害人体健康，影响植物正常生长，还会使水土流失，土地沙漠化，加剧温室效应，核能的使用也可造成辐射污染。5、电能属于二次能源:电能不像其他能源可直接从自然界中开采或获取，而必须从其他能源转化而来。一、选择题1．我国在城市建设和乡村振兴计划中，重视环境保护和能源的开发利用。以下属于不可再生能源的是（）A．核能 B．太阳能 C．风能 D．水能2．远离输电必须采用A．高电压 B．低电压 C．强电流 D．弱电流3．2022年底，攀枝花首批氢能公交车投入运行。下列能源跟氢能一样属于二次能源的是（）A．风能 B．电能 C．水能 D．太阳能4．下列说法不正确的是A．太阳能电池是将太阳能转化成电能的装置B．高压输电可以减少电能在输电线上的发热带来的损失C．扬声器的工作原理是利用了磁场对电流的作用D．发现有人触电，立即用手将触电者拉到安全区域5．对于远距离输电，下列说法正确的是A．远距离输电输送的是直流电 B．高压输电可以减少电能损失C．高压线路上的电压可以随意升高 D．输电线上的电阻越大，则电能损失越小6．现代生活离不开电，安全用电至关重要。下列说法正确的是（）A．人体不能接触高压带电体，但可以靠近高压带电体B．开关应接在零线上C．用试电笔检查电路时，手要接触笔尾金属体D．为防止烧坏保险丝，将保险丝用铁丝替换7．历史上许多重大科学发现源于科学家不懈的实验探究。早在1831年，有位科学家通过大量实验探究发现了电磁感应现象，这位科学家是（）A．焦耳 B．欧姆 C．牛顿 D．法拉第8．如图所示，在固定蹄形磁体的磁场中放置一根导体棒ab，再用两根绝缘细线将导体棒悬挂起来，使导体棒保持水平状态且可以在磁场中自由运动，导体棒的两端跟灵敏电流计连接。下列说法中正确的是（）A．只要ab棒运动，电流计中就会有电流通过B．只要ab棒在水平面内运动，电流计中就会有电流通过C．只要ab棒在竖直面内运动，电流计中就会有电流通过D．只要ab棒做切割磁感线运动，电流计中就会有电流通过9．风是一种潜力很大的新能源，地球上可用来发电的风力资源几乎是现在全世界水力发电量的10倍。因此国内外都很重视利用风力来发电。某校科技小组结合所学知识，利用如图装置对“风力发电”展开探究。以下观点不正确的是（）A．只要铜棒AB在磁场中运动，就会产生感应电流B．只改变铜棒AB运动方向时，感应电流的方向改变C．感应电流的大小与铜棒AB切割磁感线的速度有关D．风力发电的工作过程是将机械能转化为电能的过程10．图中a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分。当导线a在磁场中按箭头方向运动时，不能产生感应电流的是（）A． B．C． D．二、填空题11．影响感应电流方向的因素：；.12．电磁感应现象的发现，经历了漫长的实验探究过程，这是因为电磁感应现象的产生必须符合一定的条件，这就是电路中的导体，在中做的运动时，导体中才会有电流产生，这种电流称为。13．上海地区家庭电路电压是V；今年3月8日世界第二大水电站白鹤滩水电站建成完工，它的发电机工作时将水能转化为能；并通过输电线路（选填“高压”或“低压”）将其输送到远方。14．安装家庭电路时，主干线要选用比较粗的铜线，是用减小主干线的方法来减少电线的发热量；远距离输电采取高压输电是在保证输出功率足够大的时候用减小的方法来减少导线的发热量。15．家庭电路触电事故都是人体直接或间接接触线造成的。如果家用电器或线路着火，（选填“不可以”或“可以”）直接泼水灭火。16．如图所示是某地的高压输电线，我们会发现它的横截面积要比家庭电路中的输电线粗很多，其原理是：由于导线的电阻与导体的有关，输电线越粗，电阻就越，输电过程中的电能损耗就越小。17．如图所示，向线圈插入条形磁铁，电路中能产生电流，这种现象叫做现象，这个过程中机械能转化为能。18．如题图所示，有一个装置将四根高压输电线并联起来，这相当于增大了导线的，从而减小了导线的，以达到减少输电线上电能损失的目的，这个装置应该是（选填“导体”或“绝缘体”）。19．光伏发电的关键元件是太阳能电池，太阳能来源于内部氢原子核（选填“裂变”或“聚变”），得到的电能属于次能源，太阳能电池使用的半导体材料主要是（选填“铁”“硅”或“银”）。20．太阳能是（选填“可再生”或“不可再生”）能源，电能属于能源（选填“一次”或“二次”），用户是利用卫星接收和发射的信号来收看现场画面的。21．不懂垃圾分类就不懂什么是新时尚，把垃圾分类回收后，可用于发电，从能源的角度看，电能属于（填“一次能源”或“二次能源”）；电动自行车在使用过程中，是将电能主要转化为能；煤、石油、天然气在地壳中的储量是有限的，所以煤、石油、天然气都属于（填“可再生能源”或“不可再生能源”）。三、简答题22．超导是导体电阻为零的现象，目前我们只研制出了低温下的超导材料，若我们研制出常温下的超导材料并作为输电导线，那么，还需要采用高压输电吗？为什么？23．干电池的电压只有1.5V，对人不会造成伤害；家庭照明电路的电压是220V，就已经很危险了；高压输电线路的电压高达几万伏甚至几十万伏，即使不直接接触，也能致命。（1）高压触电的形式有哪两种？（2）既然高压输电有危险，为什么还要采用高压输电？24．我国现阶段社会发展突飞猛进，综合国力增强，社会和家庭的用电量迅猛增加，这就给我国的输电线路提出了更高的要求．大家都知道，输电使用的金属导线有电阻，也会有电能损失，即Q损=I2Rt，或也称为损失功率，即P损=I2R．在输送电功率，即P输=UI不变的情况下，现在输电线路较长，为避免电能的损失，都采取高压输电的方法．输电电压U=110KV，即11万伏特的电压．我国各大发电站发出的都是三相电，即传输时是三条主线，请注意观察如图所示的输电线路场景图片．通过你所学习的知识，回答下列问题：（1）为减少输电线路上的损失功率，应采取的办法是、；（2）请你说出采取高压输电的原理是；（3）从图片中可以看到，输电线路的三条主线中的一组导线中有金属支架相连，就是三相电中的一相电．传输一相电有的是用4根电线，有的是用6根电线，这样做的目的是．25．油电混合动力汽车有两套驱动系统，低速行驶使用电力驱动，高速行驶需要大功率输出时使用燃油驱动。电力驱动具有低噪音、环保、节能等优点。结合我们所学的物理知识，请回答下列问题：（1）高速行驶时，汽车内燃机的哪个冲程为汽车提供动力?（2）低速行驶时，电力驱动发动机的原理是什么?（3）低速行驶使用电力驱动消耗电能。电能属于一次还是二次能源?一、填空题1．2021年6月25日，我国自主研发的平均水深最深、勘探开发难度最大的海上超深水大气田“深海一号”正式投产通气，它的投产意味着我国海洋石油勘探开发能力实现了由300米到1500米超深水的历史性跨越。在大气田上矗立着“深海一号”能源站，它是世界首座十万吨级深水半潜式生产储油平台，排水量11万立方米，排水量相当于两艘辽宁舰。目前已经探明储量超千亿方，最大井深4000米以上，由海洋生物遗体分解产生的天然气，就是被这座能源站处理达标后，主要用于发电和城市燃气。（1）天然气属于下列哪一类能源；A．一次能源

B．可再生能源

C．新能源（2）海下1500m深处，海水压强的大小为Pa；它表示的物理意义是；（海水的密度为1.0×103kg/m3）（3）请你结合题中信息和所学知识，分析开采和传输天然气面临的技术难题有。（写出一条即可）2．为响应节能减排、低碳生活，电动汽车已进入千家万户。如图甲为某国产品牌的电动汽车正在充电桩充电。充电桩充电时的电压为220V，电流为40A，充电耗时为10h，汽车电池所容纳的电能从零变为80kW·h。充电时发现线路及设备发热较为明显，可等效为如图乙的发热电阻串联于电路中，且认为能量损失均为发热电阻所致。求：（1）电能属于（选填“一次能源”或“二次能源”）；（2）充电过程中，电流所做的功和充电效率；（3）发热电阻的阻值及充电过程中汽车电池两极之间电压。

3．哈密南-郑州特高压直流工程，是我国自主设计、制造和建设，世界输送容量最大直流工程。

（1）哈密南-郑州特高压特高压输电输送的电能是由哈密火电厂通过煤的燃烧获得的，由于煤的燃烧会产生大量二氧化碳，加剧地球的效应，故哈密火电厂采用了先进技术以达到低排放环保要求。新疆的清洁能源风能和太阳能也十分丰富，风能属于（填“可再生”或“不可再生”）能源；太阳能路灯的能量转化方式属于（填“光热”、“光电”或“光化”）转换；（2）哈密南-郑州特高压输电线路-上，一座座铁塔矗立在沿线的大地上，在阳光的照射下，铁塔在地面上的影子清晰可见。从日出到日落，铁塔在地面上的影子在缓慢的（填“顺”或“逆”）时针转动；（3）哈密南-郑州特高压输电为直流输电，输电电流稳定时，在输电导线周围会产生场，（填“会”或“不会”）形成电磁波。安全用电常识告诉我们不能靠近特高压输电设备，否则容易发生（填“电弧”或“跨步电压”）触电；（4）哈密南-郑州特高压输电电压为。当输送的电功率为时，1h输送的电能为度，若此时输电导线上消耗的电功率为，则输电导线的总电阻为，当输送的电功率不同时，若输送的电功率用表示，输电导线上消耗的电功率用表示，则与的（填“一”或“二”）次方成正比。4．我国的三峡水电站和白鹤滩水电站分别位居世界第一、第二大水力发电站。自2022年12月20日白鹤滩水电站全面竣工，我国长江成为了世界最大的清洁能源走廊。水力发电利用天然水流蕴藏着的巨大能量，通过发电机转化为电能。如图甲所示，急速流动的水冲击水轮机，水轮机带动发电机转动发出电能。因此，水电站要修建在水资源丰富且水流落差较大的河道之上，并建造拦河大坝人为改变水位落差来提高水的机械能。据了解，三峡电站共有单机70万千瓦发电机32台，是我国“西电东送”的骨干电源点。

（1）我国长江上修建有多个水电站，却能成为世界最大清洁能源走廊的原因是：水力发电（填“会”或“不会”）污染水资源，它仅利用天然水流蕴藏着的巨大能量通过发电机转化为电能；（2）建造水力发电站时，要修建拦河大坝人为改变水位落差来提高水的能；（3）一台单机70万千瓦的发电机正常工作24h，可以发电kW·h；（4）如图乙所示为远距离输电示意图：发电厂发出的交流电需要用升压变压器升高到几百千伏的高压，送到高压输电线路上传输到用电地区的变电站，再进行一至两次降压后才能送到工厂或居民区。采取高压输电的目的是为了减少因电流热效