(2008?煙臺(tái))我們生活在電的時(shí)代,電能的廣泛使用促使電能的社會(huì)需求日趨緊張.節(jié)約能源,提高能源利用率是一個(gè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中具有重大戰(zhàn)略意義的問題.改造和淘汰陳舊設(shè)備、采用高壓輸電是節(jié)約能源的根本措施.研究推廣節(jié)能技術(shù)項(xiàng)目,其節(jié)能潛力也是很大的.
(1)試從理論上分析說明采用高壓輸電的科學(xué)道理.
(2)在220V的用電電路上,一只功率為11W的節(jié)能型日光燈的亮度相當(dāng)于60W的白熾燈泡.如果小明家用4只11W的日光燈代替4只60W的白熾燈,按每月30天、每天用電5小時(shí)計(jì)算,一個(gè)月可以節(jié)省多少電能?
分析:(1)輸電過程中由于導(dǎo)線自身有電阻,根據(jù)焦耳定律可知電流通過導(dǎo)線時(shí)自身發(fā)熱耗損一部分電能.在輸電功率不變的情況下,根據(jù)公式P=UI知,當(dāng)電壓U增大時(shí)I就減小,又根據(jù)Q=I2Rt知當(dāng)R、t不變時(shí)I減小Q就減小,即在導(dǎo)線上發(fā)熱就減少了,導(dǎo)線上耗損的電能就減小了.
(2)根據(jù)公式W=Pt先計(jì)算出白熾燈消耗的電能,再計(jì)算出日光燈在相等的時(shí)間內(nèi)消耗的電能,二者之差就是節(jié)約的電能.
解答:解:(1)由焦耳定律可知,當(dāng)電阻和通電時(shí)間不變時(shí),電流越大產(chǎn)生的熱量越多.由公式P=UI可知,輸出功率不變,電壓越大,導(dǎo)線中的電流越小,輸電線上損耗的電能越少,所以采用高壓輸電.
(2)4只60W的白熾燈一個(gè)月消耗電能W1=4P1t=4×0.06kw×30×5h=36kw?h,
4只11W的日光燈一個(gè)月消耗電能W2=4P2t=4×0.04kw×30×5h=24kw?h.
一個(gè)月可以節(jié)省電能△W=W1-W2=36kw?h-24kw?h=12kw?h.
答:一個(gè)月可以節(jié)省電能12kw?h.
點(diǎn)評(píng):本題考查高壓輸電和消耗電能的計(jì)算,關(guān)鍵是知道高壓輸電的好處以及養(yǎng)成節(jié)約用電的好習(xí)慣.
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