高中物理 第4章 揭開電磁關(guān)系的奧秘 第3節(jié) 電能的生產(chǎn)與利用 第4節(jié) 電和磁的完美統(tǒng)一教師用書 魯科版選修1-1

《高中物理 第4章 揭開電磁關(guān)系的奧秘 第3節(jié) 電能的生產(chǎn)與利用 第4節(jié) 電和磁的完美統(tǒng)一教師用書 魯科版選修1-1》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 第4章 揭開電磁關(guān)系的奧秘 第3節(jié) 電能的生產(chǎn)與利用 第4節(jié) 電和磁的完美統(tǒng)一教師用書 魯科版選修1-1（14頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

第3節(jié)　電能的生產(chǎn)與利用 第4節(jié)　電和磁的完美統(tǒng)一 課　標(biāo)　解　讀 重　點(diǎn)　難　點(diǎn) 1.知道電能的生產(chǎn)方法，了解生產(chǎn)電能的各種方式．了解電能輸送的過程，知道為什么要高壓輸電． 2.了解發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)對(duì)能源利用方式、工業(yè)發(fā)展所起的作用．了解電能的使用對(duì)于社會(huì)進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的貢獻(xiàn)． 3.了解歷史上超距作用與近距作用之爭，知道場是物質(zhì)存在的形式之一． 4.知道什么是電磁波．了解麥克斯韋電磁場理論的基本思想，體會(huì)其在物理學(xué)發(fā)展中的意義． 5.了解赫茲證實(shí)電磁波存在的實(shí)驗(yàn)，體會(huì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證在物理理論發(fā)展中的地位和作用. 1.電能的產(chǎn)生，電能的輸送，電磁波的概念．(重點(diǎn)) 2.麥克斯韋電磁場理論．(難點(diǎn)) 電能的生產(chǎn)、輸送、利用與社會(huì)發(fā)展 1.基本知識(shí) (1)生產(chǎn)電能的常用方法：利用一次能源產(chǎn)生動(dòng)力驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)(如汽輪機(jī)、水輪機(jī)等)，渦輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生電能，再通過電線將電能輸送出去． (2)產(chǎn)生電能的方式：根據(jù)使用的一次能源的不同，電能生產(chǎn)可分為火力發(fā)電、水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電，核能發(fā)電等．另外還有地?zé)崮堋⑻柲堋⒊毕艿榷伎梢杂脕戆l(fā)電． (3)輸電線路上的能量損失 輸電線路上有電阻，有電流通過時(shí)會(huì)發(fā)熱，損失能量．損失的電能跟輸電線上的電阻成正比，跟電流的二次方成正比． (4)降低輸電損耗的兩個(gè)途徑 ①減小輸電線的電阻． ②減小輸電線中的電流，由P＝UI可知，當(dāng)輸送功率一定時(shí)，提高電壓可以減小輸電電流． (5)電能的利用與社會(huì)發(fā)展 蒸汽機(jī)的廣泛使用使全社會(huì)的生產(chǎn)力得以飛躍發(fā)展，引發(fā)了第一次產(chǎn)業(yè)革命．電能的使用又一次使得全社會(huì)的生產(chǎn)力得到了飛躍發(fā)展，引發(fā)了第二次產(chǎn)業(yè)革命，人類社會(huì)跨入了電氣時(shí)代． 2．探究交流 目前我國最大的供電工程三峽工程，已經(jīng)正常運(yùn)行了，你知道三峽發(fā)出來的電是怎么供到千家萬戶的嗎？ 【提示】　發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生的電壓通過升壓變器，使電壓升高，通過輸電線向外輸送到用戶時(shí)使用降壓變壓器使電壓降低. “場”概念的建立過程 1.基本知識(shí) (1)在牛頓以前，沒有接觸的物體間發(fā)生相互作用有“近距作用”和“超距作用”之爭．近距作用認(rèn)為相互作用是通過一種中間媒介“以太”來傳遞的．萬有引力定律的成功建立，并未發(fā)現(xiàn)“以太”． (2)隨著電磁學(xué)的發(fā)展，英國科學(xué)家法拉第根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)，提出了電磁作用是“近距作用”的學(xué)說，認(rèn)為在電荷或磁體周圍存在著“場”，場是一種物質(zhì)，又不同于實(shí)物，它可以相互滲透．現(xiàn)代生活中，人們已經(jīng)接受了“場”這種物質(zhì)，它就存在于我們生活的空間，電視、手機(jī)、電腦等都在利用著這種物質(zhì)． 2．思考判斷 (1)電荷周圍存在電場．(√) (2)只有運(yùn)動(dòng)的電荷周圍才存在磁場．(√) 麥克斯韋的預(yù)言與赫茲的求證 1.基本知識(shí) (1)麥克斯韋電磁理論 ①變化的磁場在周圍產(chǎn)生電場，磁場變化快，產(chǎn)生的電場強(qiáng)，磁場變化慢，產(chǎn)生的電場弱．均勻變化的磁場產(chǎn)生恒定的電場；不均勻變化的磁場產(chǎn)生變化的電場． ②變化的電場在周圍產(chǎn)生磁場，均勻變化的電場在周圍空間產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，非均勻變化的電場在周圍產(chǎn)生變化的磁場． (2)電磁場 變化的電場在周圍空間產(chǎn)生磁場，變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生電場……于是，變化的電場和變化的磁場交替產(chǎn)生，構(gòu)成一個(gè)完整的整體，這就是電磁場． (3)電磁波 變化的電場和變化的磁場交替產(chǎn)生，并由發(fā)生區(qū)域向周圍空間傳播，由電磁場的傳播形成的波就是電磁波． 電場具有電場能，磁場具有磁場能，電磁場具有電磁能，電磁波的發(fā)射過程就是輻射能量的過程，電磁波在空間傳播，電磁能就隨之一起傳播． (4)電、磁、光的統(tǒng)一 麥克斯韋通過計(jì)算得出電磁波的傳播速度等于光速，從而預(yù)言光是電磁波的一種． (5)赫茲的求證 在麥克斯韋建立電磁場理論后20多年，年青的德國物理學(xué)家赫茲第一次用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在．他還測定了電磁波的波長、頻率，得到電磁波的傳播速度，證實(shí)了這個(gè)速度等于光速，還進(jìn)一步證明，電磁波和其他的波一樣，能產(chǎn)生反射、折射、干涉、衍射、偏振等，充分證實(shí)了麥克斯韋的電磁場理論． 2．思考判斷 (1)均勻變化的電場周圍一定產(chǎn)生均勻變化的磁場．() (2)周期性變化的磁場周圍空間一定產(chǎn)生周期性變化的電場．(√) 3．探究交流 麥克斯韋在建立電磁場理論的過程中，提出了什么假說？運(yùn)用了哪些物理思想？ 【提示】　麥克斯韋提出了“變化的磁場產(chǎn)生電場”、“變化的電場產(chǎn)生磁場”兩個(gè)假說，研究中麥克斯韋采用了聯(lián)想、推理、類比、對(duì)稱等物理學(xué)的思想方法. 電磁場理論的意義 1.基本知識(shí) (1)電磁波是一種物質(zhì)，這種物質(zhì)和它具有的能量一起傳播，電磁波是變化的電磁場，所以我們說場是一種物質(zhì)． (2)電磁波理論的研究，開創(chuàng)了“弱電”利用的新領(lǐng)域，推動(dòng)了無線電技術(shù)的發(fā)展．電報(bào)、廣播、電視、電腦的發(fā)明和應(yīng)用，使人們?cè)谒蚕㈤g就能知道世界各地發(fā)生的任何事情．人類文明得到廣泛傳播，知識(shí)迅速普及． 2．思考判斷 (1)電磁波是變化的電磁場．(√) (2)赫茲的電磁場理論是物理學(xué)發(fā)展史上一個(gè)重要的里程碑．() 遠(yuǎn)距離輸電問題 【問題導(dǎo)思】　 1．為什么要采用高壓輸電？ 【提示】　為了減少輸電線路的功率損失． 2．輸送功率一定時(shí)，輸送電壓越大，輸送電流越大，這樣說對(duì)嗎？ 【提示】　不對(duì)． 1．采用高壓輸電的原因 線路中的電阻是要消耗電能的，電阻越大，流過的電流越大，線路中的損耗就越多，根據(jù)功率公式P損＝I2R可知，減小線路上功率損失的方法有兩個(gè)途徑： 第一，減小輸電導(dǎo)線上的電阻R.據(jù)R＝ρ知，在實(shí)際輸電線路中，輸電導(dǎo)線的長度不能減小，可以用電阻率ρ小的導(dǎo)體材料，像銅和鋁等．金、銀屬貴重金屬，做輸電導(dǎo)線不現(xiàn)實(shí)，但在大規(guī)模集成電路里是要用這種金屬導(dǎo)體的，最后一點(diǎn)是增大導(dǎo)體的橫截面積，這又給架線工作帶來困難，同時(shí)也會(huì)耗費(fèi)大量的金屬材料． 第二，減小輸電電流I，根據(jù)公式I＝知，要減小電流，不能以減小輸送功率為代價(jià)，在輸送功率一定、輸電線電阻一定的條件下，輸電電壓提高到原來的n倍，根據(jù)公式P損＝()2R可以推算，輸電線上的功率損失將降為原來的. 根據(jù)以上分析，采用高電壓輸電是減小輸電線上功率損耗最有效、最經(jīng)濟(jì)的措施． 2．遠(yuǎn)距離輸電過程的示意圖(如圖431所示) 圖431 理想變壓器P1＝P2，P3＝P4，P2－P3＝P耗． 　 1．在求解遠(yuǎn)距離輸電的有關(guān)問題時(shí)，常會(huì)涉及較多的物理量，應(yīng)特別注意各物理量的對(duì)應(yīng)關(guān)系． 2．輸電過程中，求解損耗功率時(shí)一般用P損＝I2R，當(dāng)輸電電壓為U，輸電線電阻為R，P損≠. 　某電站向遠(yuǎn)處輸送一定功率的電能，則下列說法中正確的是(　　) A．輸電線不變，將送電電壓升高到原來的10倍時(shí)，輸電線損耗的功率減為原來的 B．輸電線不變，將送電電壓升高到原來的10倍時(shí)，輸電線損耗的功率減為原來的 C．送電電壓不變，將輸電線的電阻減半時(shí)，輸電線損耗的功率減為原來的一半 D．送電電壓不變，將輸電線的電阻減半時(shí)，輸電線損耗的功率增為原來的4倍 【審題指導(dǎo)】　根據(jù)輸電線上損耗功率的公式P＝I2R去分析． 【解析】　輸電線上功率損失P損＝I2R線＝()2R線，則R線、P一定時(shí)，U升高到原來的10倍，P損減為原來的，A項(xiàng)錯(cuò)，B項(xiàng)對(duì)．P、U一定時(shí)，P損與R線成正比，R線減半，P損也減半，故C對(duì)，D錯(cuò)．故選B、C. 【答案】　BC 在分析這類問題時(shí)，要注意輸送功率一定時(shí)，電壓、電流、電阻和功率的關(guān)系． 1．遠(yuǎn)距離輸送交流電都采用高壓輸電，我國正在研究用比330 kV高得多的電壓進(jìn)行輸電，采用高壓輸電的優(yōu)點(diǎn)是(　　) A．可節(jié)省輸電線的銅材料 B．可根據(jù)需要調(diào)節(jié)交流電的頻率 C．可減少輸電線上的能量損失 D．可加快輸電的速度 【解析】　由P＝IU得I＝，當(dāng)輸送功率P一定，采用高壓輸電，U變大時(shí)I減小，輸電線中的電流就減小，由P損＝I2R得，在距離一定時(shí)，輸電線電阻越小，損耗越少，但銅價(jià)高，且密度大，架線成本太高，一般不用，減小電流可以減少輸電線上的能量損失，故選項(xiàng)C正確，交流電的頻率是固定的，不需調(diào)節(jié)，輸電的速度不會(huì)由于電壓升高而變快，故選項(xiàng)B、D不正確． 【答案】　C 對(duì)麥克斯韋電磁場理論的理解 【問題導(dǎo)思】　 1．變化的磁場周圍產(chǎn)生電場是否跟閉合電路的存在有關(guān)？ 【提示】　無關(guān)． 2．靜止的電荷產(chǎn)生磁場嗎？ 【提示】　不產(chǎn)生． 1.變化的磁場產(chǎn)生電場 如圖432所示，麥克斯韋認(rèn)為在變化的磁場周圍產(chǎn)生電場，是一種普遍存在的現(xiàn)象，跟閉合電路(導(dǎo)體環(huán))是否存在無關(guān)．導(dǎo)體環(huán)的作用只是用來顯示電流的存在． 圖432 2．變化的電場產(chǎn)生磁場 (1)運(yùn)動(dòng)的電荷產(chǎn)生變化的電場：一個(gè)靜止的電荷，它產(chǎn)生的是靜電場，即空間各點(diǎn)的電場強(qiáng)度不隨時(shí)間而變化．這個(gè)電荷一旦運(yùn)動(dòng)起來，電場就發(fā)生變化，即空間各點(diǎn)的電場強(qiáng)度將隨著時(shí)間而變化． 圖433 (2)變化的電場產(chǎn)生磁場：運(yùn)動(dòng)的電荷在周圍空間要產(chǎn)生磁場．這個(gè)磁場是由變化的電場產(chǎn)生的．例如：在電容器充、放電的時(shí)候，不僅導(dǎo)體中的電流產(chǎn)生磁場，而且在電容器兩極板間周期性變化的電場也產(chǎn)生磁場(如圖433所示)． 　關(guān)于電磁場理論，下列說法正確的是(　　) A．在電場周圍一定產(chǎn)生磁場，磁場周圍一定產(chǎn)生電場 B．在變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場，變化的磁場周圍一定產(chǎn)生變化的電場 C．均勻變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場 D．周期性變化的電場周圍一定產(chǎn)生周期性變化的磁場 【審題指導(dǎo)】　麥克斯韋電磁場理論的核心是變化的電場(磁場)產(chǎn)生磁場(電場)，穩(wěn)定的電場(磁場)不產(chǎn)生磁場(電場)． 【解析】　根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論，只有變化的電場周圍才產(chǎn)生磁場，所以A錯(cuò)；而非均勻變化的電場產(chǎn)生變化的磁場，均勻變化的電場周圍產(chǎn)生恒定的磁場，所以B、C錯(cuò)．故選D. 【答案】　D 本題考查對(duì)麥克斯韋電磁場理論的理解，特別注意電場的變化是均勻的還是不均勻的是解決此題的關(guān)鍵，只有交替變化的電場或磁場才能產(chǎn)生電磁波． 2．按照麥克斯韋電磁理論，以下說法中正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：31870034】 A．恒定的電場周圍產(chǎn)生恒定的磁場，恒定的磁場周圍產(chǎn)生恒定的電場 B．變化的電場周圍產(chǎn)生磁場，變化的磁場周圍產(chǎn)生電場 C．均勻變化的電場周圍產(chǎn)生均勻變化的磁場，均勻變化的磁場周圍產(chǎn)生均勻變化的電場 D．均勻變化的電場周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，均勻變化的磁場周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的電場 【解析】　對(duì)此理論全面正確的理解為：不變化的電場周圍不產(chǎn)生磁場；變化的電場周圍可以產(chǎn)生變化的磁場，也可以產(chǎn)生不變化的磁場；均勻變化的電場周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場；周期性變化的電場產(chǎn)生同頻率的周期性變化的磁場．變化的磁場產(chǎn)生電場的規(guī)律與以上類似，故正確答案為B、D. 【答案】　BD 電磁波的理解 【問題導(dǎo)思】　 1．變化的磁場可以產(chǎn)生電場，一定能產(chǎn)生電磁波嗎？ 【提示】　不一定． 2．電磁波能在真空中傳播嗎？ 【提示】　能． 1．電磁波的產(chǎn)生 如果空間某區(qū)域有不均勻變化的電場，那么這個(gè)變化的電場就在空間引起變化的磁場，這個(gè)變化的磁場又會(huì)引起新的變化的電場……于是變化的電場和磁場就會(huì)交替產(chǎn)生，由近及遠(yuǎn)地傳播，就形成電磁波． 2．電磁波的特點(diǎn) (1)在真空中電磁波的傳播速度等于光速，光是一種電磁波． (2)電磁場中以電場和磁場的形式貯存著能量——電磁能，電磁波的傳播過程是能量傳播的過程． (3)麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，赫茲證實(shí)了電磁波的存在，測出了波長、頻率，證實(shí)了真空中電磁波的傳播速度等于光速，驗(yàn)證了電磁波的反射、折射、衍射和干涉等現(xiàn)象． (4)電磁波可以在介質(zhì)中傳播，也可以在真空中傳播，且任何頻率的電磁波在真空中的傳播速度都是3108 m/s. 　下列關(guān)于電磁波的說法中正確的是(　　) A．只要電場和磁場發(fā)生變化，就能產(chǎn)生電磁波 B．電磁波傳播需要介質(zhì) C．停止發(fā)射電磁波，發(fā)射出去的電磁波仍能獨(dú)立存在 D．電磁波具有能量，電磁波的傳播是伴隨著能量向外傳遞的 【審題指導(dǎo)】　變化的電磁場由近及遠(yuǎn)向外傳播就是電磁波． 【解析】　對(duì)電磁波的產(chǎn)生機(jī)制及傳播途徑要搞清，如果電場(或磁場)是均勻變化的，產(chǎn)生的磁場(或電場)是恒定的，就不能產(chǎn)生新的電場(或磁場)，也就不能產(chǎn)生電磁波．電磁波不同于機(jī)械波，它的傳播不需要介質(zhì)，故應(yīng)選C、D. 【答案】　CD 3．電磁波與機(jī)械波相比較有(　　) A．電磁波、機(jī)械波傳播都需要介質(zhì) B．電磁波在任何介質(zhì)中的傳播速率都相同，機(jī)械波在同一介質(zhì)中的傳播速率都相同 C．電磁波與機(jī)械波都不能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象 D．電磁波與機(jī)械波都能產(chǎn)生衍射現(xiàn)象 【解析】　電磁波傳播不需要介質(zhì)，A錯(cuò)誤．電磁波在不同介質(zhì)中的傳播速度不同，B錯(cuò)誤．電磁波和機(jī)械波都能產(chǎn)生干涉、衍射現(xiàn)象，故D正確，C錯(cuò)誤． 【答案】　D 【備課資源】(教師用書獨(dú)具) 電磁爐工作原理 電磁爐作為廚具市場的一種新型灶具．它打破了傳統(tǒng)的明火烹調(diào)方式采用磁場感應(yīng)電流(又稱為渦流)的加熱原理，電磁爐是通過電子線路板組成部分產(chǎn)生交變磁場．當(dāng)用含鐵質(zhì)鍋具底部放置爐面時(shí)，鍋具即切割交變磁力線而在鍋具底部金屬部分產(chǎn)生交變的電流(即渦流)，渦流使鍋具鐵原子高速無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，原子互相碰撞、摩擦而產(chǎn)生熱能(故：電磁爐煮食的熱源來自于鍋具底部而不是電磁爐本身發(fā)熱傳導(dǎo)給鍋具，所以熱效率要比所有炊具的效率均高出近1倍)使器具本身自行高速發(fā)熱，用來加熱和烹飪食物，從而達(dá)到煮食的目的．具有升溫快、熱效率高、無明火、無煙塵、無有害氣體、對(duì)周圍環(huán)境不產(chǎn)生熱輻射、體積小巧、安全性好和外觀美觀等優(yōu)點(diǎn)，能完成家庭的絕大多數(shù)烹飪?nèi)蝿?wù)．因此，在電磁爐較普及的一些國家里，人們譽(yù)之為“烹飪之神”和“綠色爐具”. 工作過程 當(dāng)一個(gè)回路線圈通以電流時(shí)，其效果相當(dāng)于磁鐵棒．因此線圈面有磁場N—S極的產(chǎn)生，亦即有磁通量穿越．若所使用的電源為交流電，線圈的磁極和穿越回路面的磁通量都會(huì)產(chǎn)生變化． 當(dāng)有一導(dǎo)磁性金屬面放置于回路線圈上方時(shí)，此時(shí)金屬面就會(huì)感應(yīng)出電流(即渦流)，渦流使鍋具鐵原子高速無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，原子互相碰撞、摩擦而產(chǎn)生熱能感應(yīng)的電流越大則所產(chǎn)生的熱量就越高，煮熟食物所需的時(shí)間就越短．要使感應(yīng)電流越大，則穿越金屬面的磁通變化量也就要越大，當(dāng)然磁場強(qiáng)度也就要越強(qiáng)．這樣一來，原先通以交流電的線圈就需要越多匝數(shù)纏繞在一起．因?yàn)槭褂酶邚?qiáng)度的磁場感應(yīng)，所以爐面沒有電流產(chǎn)生，因此在烹煮食物時(shí)爐面不會(huì)產(chǎn)生高溫，現(xiàn)在非山寨版的電磁爐爐面都是使用了能耐高溫的黑晶板，是一種相對(duì)安全的烹煮器具．在使用過程中，因?yàn)楹诰О鍟?huì)與鍋具接觸，會(huì)局部產(chǎn)生高溫，所以在加熱后的一段時(shí)間里，不要觸摸爐面，以防燙傷. 1．關(guān)于電磁場的理論，下列說法正確的是(　　) A．變化的電場周圍產(chǎn)生的磁場一定是變化的 B．變化的電場周圍產(chǎn)生的磁場不一定是變化的 C．均勻變化的磁場周圍產(chǎn)生的電場也是均勻變化的 D．振蕩電場周圍產(chǎn)生的磁場也是振蕩的 【解析】　根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，如果電場的變化是均勻的，產(chǎn)生的磁場就是穩(wěn)定的；如果電場的變化是不均勻的，產(chǎn)生的磁場就是變化的，故A選項(xiàng)錯(cuò)，B選項(xiàng)正確．均勻變化的磁場產(chǎn)生穩(wěn)定的電場，C選項(xiàng)錯(cuò)．振蕩電場在周圍空間產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場，故D選項(xiàng)正確． 【答案】　BD 2．某電路的電場隨時(shí)間變化的圖象如圖所示，能發(fā)射電磁波的電場是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：31870035】 【解析】　圖A中的電場不隨時(shí)間變化，不產(chǎn)生磁場．圖B和圖C中的電場都隨時(shí)間均勻變化，只能產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，不會(huì)產(chǎn)生和發(fā)射電磁波，圖D中的電場隨時(shí)間做周期性的不均勻的變化，能在周圍產(chǎn)生同頻率周期性變化的磁場．變化的磁場又會(huì)產(chǎn)生變化的電場，電磁場由近及遠(yuǎn)傳播，形成電磁波，故D選項(xiàng)正確． 【答案】　D 3．關(guān)于電磁波，下列說法正確的是 (　　) A．所有電磁波的頻率相同 B．電磁波只能在真空中傳播 C．電磁波在任何介質(zhì)中的傳播速度相同 D．電磁波在真空中的傳播速度是3108 m/s 【解析】　電磁波的頻率不一定相同，就是無線電電磁波也有很多頻道和頻率，A錯(cuò)；電磁波既能在真空中傳播，也能在介質(zhì)中傳播，B錯(cuò)；不同頻率的電磁波在不同的介質(zhì)中的傳播速度都不相同，C錯(cuò)；電磁波在真空中的傳播速度是3108 m/s，D正確． 【答案】　D 學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)測評(píng)(十三) (建議用時(shí)：45分鐘) 1．火星探測器從火星向地球發(fā)回成功著陸的信號(hào)，發(fā)回的信號(hào)屬于(　　) A．電磁波　　　　　 B．聲波 C．超聲波 D．次聲波 【解析】　從火星到地球之間絕大部分空間是真空，沒有傳播聲波的介質(zhì)，而電磁波的傳播不需要介質(zhì)，所以選項(xiàng)A正確． 【答案】　A 2．發(fā)電廠發(fā)電機(jī)的輸出電壓為U1，發(fā)電廠至學(xué)校的輸電導(dǎo)線的總電阻為R，通過導(dǎo)線的電流為I，學(xué)校得到的電壓為U2，則輸電線上損耗的電壓可表示為 (　　) A．U1 B．U1－IR C．IR D．U1－U2 【解析】　U1為輸出電壓、U2為用戶得到的電壓，輸電線上損耗的電壓ΔU＝U1－U2＝IR，故選項(xiàng)C、D正確． 【答案】　CD 3．遠(yuǎn)距離輸電時(shí)，為了減少輸電線上電能損失，應(yīng)(　　) A．提高輸送電壓，增大輸送電流 B．提高輸送電壓，減小輸送電流 C．減小輸送電壓，增大輸送電流 D．減小輸送電壓，減小輸送電流 【解析】　輸電線上損失的功率ΔP＝I2r，故為了減少輸電線上電能損失應(yīng)減小輸送電流，在輸送功率不變的條件下，由P＝UI得應(yīng)提高輸送電壓． 【答案】　B 4．在遠(yuǎn)距離輸電，輸送的電功率一定時(shí)，當(dāng)輸電電壓升高為原來的10倍時(shí)，輸電線上(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：31870036】 A．電流增大為原來的10倍 B．輸電線上的電壓變?yōu)樵瓉淼?0倍 C．輸電線上的電壓損失變?yōu)樵瓉淼? D．功率損失變?yōu)樵瓉淼? 【解析】　因?yàn)檩斔偷碾姽β什蛔?，輸電電壓升高為原來?0倍(U送′＝10U送)時(shí)，由I線′U送′＝I線U送可得， 輸電線通過的電流I線′＝I線＝I線， 所以輸電線上的電流減為原來的； 輸電線上的電壓損失變?yōu)閁線′＝I線′R線＝I線R線＝U線，所以輸電線上的電壓損失變?yōu)樵瓉淼模? 輸電線上的功率損失 P線′＝(I線′)2R線＝IR線＝P線， 所以輸電線上的功率損失變?yōu)樵瓉淼模? 由此可知選項(xiàng)C正確． 【答案】　C 5．關(guān)于輸電技術(shù)，下列說法中正確的是(　　) A．減小輸電導(dǎo)線的電阻可以減小損失的功率 B．提高輸送電壓從而減小輸送電流，可以減小損失的功率 C．提高輸送電壓可減小損失的功率，因此可以無限提高輸電電壓 D．采用電網(wǎng)供電可減小損失的功率 【解析】　減小損失的功率可以通過減小輸電線的電阻和輸電電流來實(shí)現(xiàn)．減小輸電電流即提高輸電電壓，但不能無限提高．采用電網(wǎng)供電可以減少重復(fù)建設(shè)，保障供電質(zhì)量，合理調(diào)度電力． 【答案】　AB 6．下列關(guān)于電磁場的說法中不正確的是(　　) A．只要空間某處有變化的電場或磁場，就會(huì)在其周圍產(chǎn)生電磁場，從而形成電磁波 B．任何變化的電場周圍一定有磁場 C．振蕩電場和振蕩磁場交替產(chǎn)生，相互依存，形成不可分離的統(tǒng)一體，即電磁場 D．電磁波的理論在先，實(shí)踐證明在后 【解析】　根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論可知，若電場或磁場的變化是均勻的，則不能形成電磁場，只能形成穩(wěn)定的磁場或電場，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；若電場的變化是非均勻的，則可形成電磁場，由電磁場的定義可知C正確；麥克斯韋從理論上預(yù)言了電磁波的存在，并指出電磁波的特點(diǎn)，后來赫茲用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了電磁波的存在，所以D正確． 【答案】　A 7．關(guān)于機(jī)械波和電磁波，下列說法中錯(cuò)誤的是(　　) A．機(jī)械波和電磁波都能在真空中傳播 B．機(jī)械波和電磁波都可以傳遞能量 C．機(jī)械波在真空中無法傳播 D．機(jī)械波和電磁波都能發(fā)生衍射和干涉現(xiàn)象 【解析】　機(jī)械波與電磁波都是波，都能傳遞能量，滿足波的性質(zhì)，具備波的一切特征，但機(jī)械波的傳播需要介質(zhì)，電磁波的傳播不需要介質(zhì)． 【答案】　A 8．根據(jù)麥克斯韋電磁理論，如下說法正確的是(　　) A．變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場 B．均勻變化的電場一定產(chǎn)生均勻變化的磁場 C．穩(wěn)定的電場一定產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場 D．振蕩交變的電場一定產(chǎn)生同頻率的振蕩交變磁場 【解析】　均勻變化的電場產(chǎn)生恒定的磁場，不均勻變化的電場，會(huì)產(chǎn)生變化的磁場，振蕩交變的電場一定產(chǎn)生同頻率的振蕩交變磁場，故選D. 【答案】　D 9．關(guān)于電磁場和電磁波，下列說法中正確的是(　　) A．電場和磁場總是相互聯(lián)系的，它們統(tǒng)稱為電磁波 B．電磁場由發(fā)生的區(qū)域向遠(yuǎn)處的傳播就是電磁波 C．電磁波傳播的速度總是3108 m/s D．電磁波是一種物質(zhì)，因而只可以在物質(zhì)中傳播 【解析】　電場和磁場相互激發(fā)并向遠(yuǎn)處傳播，形成電磁波，故A錯(cuò)，B對(duì)；電磁波是一種物質(zhì)，因而也可在真空中傳播，且在真空中傳播的速度最大，為3108 m/s，故C錯(cuò)，D錯(cuò)． 【答案】　B 10．以下關(guān)于輸電及發(fā)電的說法中正確的是(　　) A．火力發(fā)電站應(yīng)建在水力資源豐富的地方，但為了減少遠(yuǎn)距離輸電過程中的電能損耗，應(yīng)盡量將火力發(fā)電站建在用電區(qū)附近 B．遠(yuǎn)距離輸電時(shí)，為了增加抗拉強(qiáng)度，應(yīng)選用機(jī)械強(qiáng)度較大的鋼線做導(dǎo)線 C．為了減小遠(yuǎn)距離輸電過程中在輸電線上的電能損失，應(yīng)盡量提高輸電電壓，輸電電壓越高越好 D．電網(wǎng)送電可以保證發(fā)電和供電系統(tǒng)的安全與可靠，保障供電的質(zhì)量 【解析】　火力發(fā)電站應(yīng)建在煤炭資源豐富的地方，A錯(cuò)；遠(yuǎn)距離輸電時(shí)應(yīng)選用電阻率相對(duì)較小的鋁線做導(dǎo)線，B錯(cuò)；提高輸電電壓可減小電能損失，但并不是越高越好，C錯(cuò)誤；只有D正確． 【答案】　D 11．遠(yuǎn)距離輸送一定功率的交變電流，若輸電電壓提高到原來的n倍，則輸電導(dǎo)線的電功率損失是原來的________，輸電導(dǎo)線的電壓損失是原來的________． 【解析】　設(shè)輸送功率為P，輸電線電阻為R P損＝I2R＝()2R，P損′＝I′2R＝()2R ＝，U損＝IR＝R U損′＝I′R＝R，＝. 【答案】　　 12．某變電站用220 V的電壓送電，導(dǎo)線損失功率為輸送功率的20%，若要使導(dǎo)線損失的電功率降為輸送功率的5%，則輸送電壓應(yīng)為多少？ 【解析】　設(shè)輸送功率為P，輸電線路電阻為R. 導(dǎo)線損失功率P損＝I2R＝R，可知在輸送功率為P及輸電線路一定的情況下，有 P損∝則有＝＝＝2. 所以輸送電壓U2＝2U1＝440 V. 【答案】　440 V