为了满足小区电梯、消防泵等设备的应急用电，小区安装了额定输出功率为22kW应急柴油发电机（柴油机带动发电机发电...

问题详情：

为了满足小区电梯、消防泵等设备的应急用电，小区安装了额定输出功率为22kW应急柴油发电机（柴油机带动发电机发电）．若发电机以额定功率发电，由输电线路将电能输送到用电区，输送电压为220V，输电线路的总电阻为0.75Ω．求：

（1）输电线路中的电流多大？

（2）由于电流流过输电线路发热，1min损失的电能是多少？

（3）若需要应急共电3h，发电机工作时的发电效率为30%，则最少需要准备多少kg柴油？（柴油的热值为4.0×107J/kg）

（4）为减少输送线路的电能损失，应采取什么措施？（写出一点即可）

【回答】

【考点】电功率与电压、电流的关系；能量利用效率；电功率与电能、时间的关系．

【分析】（1）知道输送电压，根据P=UI求出发电机以额定功率发电时输电线路中的电流；

（2）根据Q=I2Rt求出输电线路1min损失的电能；

（3）知道柴油发电机的输出功率和工作时间，根据W=Pt求出输出的电能，利用η=×100%求出柴油完全燃烧释放的热量，根据Q放=mq求出所需柴油的质量；

（4）远距离输电过程中，电能耗损主要是由于电流的热效应而造成的，根据功率公式P=I2R和P=UI分析减小远距离输电电能损失的措施．

【解答】解：（1）由P=UI可得，输电线路中的电流：

I===100A；

（2）输电线路1min损失的电能：

Q=I2Rt=（100A）2×0.75Ω×60s=4.5×105J；

（3）由P=可得，柴油发电机输出的电能：

W=P发t=22×103W×3×3600s=2.376×108J，

由η=×100%可得，柴油完全燃烧释放的热量：

Q放===7.92×108J，

由Q放=mq可得，所需柴油的质量：

m===19.8kg；

（4）在输电电流I输一定的情况下，由公式P输=I输2R知，输电导线电阻R越小，输电功率损失越小；

在输电导线电阻R一定的情况下，由P输=I输2R知，输电电流I输越小，由I输=可知提高输出电压，功率P输损失越小，故要减少输电线路上的损失功率，应采取的办法是高压输电、减小输电线的电阻．

答：（1）输电线路中的电流为100A；

（2）由于电流流过输电线路发热，1min损失的电能是4.5×105J；

（3）若需要应急共电3h，发电机工作时的发电效率为30%，则最少需要准备19.8kg柴油；

（4）为减少输送线路的电能损失，应采取高压输电或减小输电线的电阻．

【点评】本题考查了电功率公式、焦耳定律、电功公式、效率公式、燃料完全燃烧释放热量公式的应用以及减小输电线路电功率损失的方法，与我们的日常生活联系比较紧密，有利于培养学生学习物理的兴趣．

知识点：各地中考

题型：计算题