Question

为提高电网对极端气候、重大自然灾害的抵御能力，国家电网公司2008年重点科技减灾防灾项目--直流熔冰装置研制成功．该装置需要1至2万千瓦的功率，最大融冰电流可达6000安，最长融冰距离可达200公里，从而避免因线路结冰而倒杆断线．如图13为位于某电网线路上相距几十公里的甲、乙两地之间输电线路和处于乙地的熔冰装置示意图，熔冰装置上的“+”、“-”是两个接线端子．（进行熔冰时交流电已切断）

（1）你猜想设计该熔冰装置的依据是______，在熔冰过程中能量的转化是______；
（2）若要对甲、乙两地之间的“2”和“3”两根输电线同时熔冰，请你在图中以笔画线代替导线，进行切实可行的连接，实现熔冰；
（3）在上述熔冰过程中，若每根输电线的电阻是R，启动熔冰装置后，电路中的电流是I，则输电线消耗的电功率是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）要使冰熔化，则一定是使导线上的温度升高，则可知应是利用了电流的热效应，即使电能转化为内能；
（2）要使2和3两根输电线同时熔冰，应将两导线串联，接在电源两端；
（3）因每根导线电阻为R，因两根导线串联，故总电阻为2R，则由功率公式P=I²R可求得功率．
解答：解：（1）电流具有热效应、磁效应及化学效应，而使冰熔化只需提高给冰提供热量，升高冰的内能即可，故利用电流的热效应即可使冰熔化；在熔化过程中消耗了电能升高了内能，即电能转化为了内能；
（2）要使2、3同时熔冰，则应将2、3两根导线串联接在电源两端，使两导线同时发热，故答案如图所示：
（3）熔冰过程中两导线串联，故总电阻为2R，由功率公式可得：P=I²×2R=2I²R．
故答案为：（1）电流的热效应，电能转化为内能；（2）如图所示；（3）2I²R．

点评：本题考查物理知识在生活中的应用，应认真审题，明确题目中的物理情景，合理选用物理规律求解．