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目前电能都是通过电网采用有线方式传输的,人们一直梦想能无线传输电能,梦想在日常生活中实现无线充电,甚至不用电池。现在,一科学研究小组在实验室中取得了可喜的进展,也许,人类的这一梦想不久就能实现。

(1)实现无线传输能量,涉及能量的______________、传播和接收。

(2)科学家曾经设想通过高耸的天线塔,以无线电波的形式将电能输送到指定地点,但一直没有在应用层面上获得成功,其主要原因是这类无线电波(  )

A.在传输中很多能量被吸收

B.在传输中易受山脉阻隔

C.向各个方向传输能量

D.传输能量易造成电磁污染

(3)如果像无线广播那样通过天线塔输送电能,接收器获得的功率P和它到天线塔的距离R相关,实验测量PR的部分数据如下表:

R/m

1

2

4

5

x

10

P/W

1 600

400

100

y

25

16

①上表中的x=________,y=________。

②根据表中的数据可归纳出PR之间的关系式为________。

(4)为研究无线传输电能,某科研小组在实验室试制了无线电能传输装置,在短距离内点亮了灯泡,如图25-1所示。实验测得,接在乙线圈上的用电器获得的电能为输入甲线圈电能的35%。

图25-1

①若用该装置给充电功率为10 W的电池充电,则损失功率为________W。

②若把甲线圈接入电压为220 V的电源,测得该线圈中的电流为0.195 A。这时,接在乙线圈上的灯泡恰能正常发光,则此灯泡的功率为________W。

(5)由于在传输过程中能量利用率过低,无线传播电能还处于实验阶段。为早日告别电线,实现无线传输电能的工业化,还需解决一系列问题,请提出至少两个问题。

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

 

【答案】

(1)发射 (2)C (3)①8 64 ②PR2=1 600 (4)①18.6 ②15 (5)仪器体积过大、对人体有伤害、传输距离太短等等。

【解析】(1)像电磁波一样,无线传输能量也需要发射、传播和接收的过程。

(2)电磁波可以向各个方向传播,而电能的输送需要定向传播。

(3)由表中的前三组数据和最后一组数据可以看出PR2=1 600。将R=5带入上式得P=64,所以y=64;将P=25带入得R=8,所以x=8。

(4)①由题意知,输电效率为η=35%,则

PP/η=28.6 W,

所以损失的功率为PPP=28.6 W-10 W=18.6 W。

②甲线圈输入功率为PUI=220×0.195 W=42.9 W,

所以,乙线圈得到的功率,即灯泡的功率为PPη=42.9×35% W=15.0 W。

(5)因为在无线传输过程中,电磁波向各个方向传播是均等的,无法有效地控制方向性,为了更多地接收到电磁波,就需要接收仪器和发射点之间有较短的距离及接收器,需有很大的体积。同时,向空间辐射较多的电磁波,对人体有害。)

思路分析:像电磁波一样,无线传输能量也需要发射、传播和接收的过程。根据数据分析计算;损失的功率为总功率与利用的功率只差,因为在无线传输过程中,电磁波向各个方向传播是均等的,无法有效地控制方向性,为了更多地接收到电磁波,就需要接收仪器和发射点之间有较短的距离及接收器,需有很大的体积。同时,向空间辐射较多的电磁波,对人体有害。)

试题点评:本题理论上考查了实现无线传输电能的过程

 

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

目前电能都是通过电网采用有线方式传输的.人们一直梦想能无线传输电能,梦想在日常生活中实现无线充电,甚至不用电池.现在,一个科学研究小组在实验室中取得了可喜的进展,也许,人类的这一梦想不久就能实现.
(1)实现无线传输能量,涉及能量的
发射
发射
、传播和接收.
(2)科学家曾经设想通过高耸的天线塔,以无线电波的形式将电能输送到指定地点,但一直没有在应用层面上获得成功,其主要原因是这类无线电波
C
C

A.在传输中很多能量被吸收
B.在传播中易受山脉阻隔
C.向各个方向传输能量
D.传输能量易造成电磁污染
(3)如果像无线广播那样通过天线塔输送电能,接收器获得的功率P和它到天线塔的距离R相关,实验测得P和R的部分数据如下表:
R(m) 1 2 4 5 x 10
P(W) 1600 400 100 y 25 16
①上表中的x=
8
8
,y=
64
64

②根据表中的数据可归纳出P和R之间的关系为
PR2=1600
PR2=1600

(4)为研究无线传输电能,某科研小组在实验室试制了无线电能传输装置,在短距离内点亮了灯泡,如图实验测得,接在乙线圈上的电器获得的电能为输入甲线圈电能的35%.
①若用该装置给充电功率为10W的电池充电,则损失的功率为
18.6
18.6
 W.
②若给甲线圈接入电压为220V的电源,测得该线圈中的电流为0.195A.这时,接在乙线圈上的灯泡恰能正常发光,则此灯泡的功率为
15.0
15.0
 W.
(5)由于在传输过程中能量利用率过低,无线传播电能还处于实验室阶段.为早日告别电线,实现无线传输电能的工业化,还需解决一系列问题,请提出至少两个问题.
仪器体积过大、对人体有伤害,传输距离太短等
仪器体积过大、对人体有伤害,传输距离太短等

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科目:高中物理 来源:新人教版选修3-4《第14章 电磁波 第15章 相对论简介》2013年单元测试卷(1)(解析版) 题型:解答题

目前电能都是通过电网采用有线方式传输的.人们一直梦想能无线传输电能,梦想在日常生活中实现无线充电,甚至不用电池.现在,一个科学研究小组在实验室中取得了可喜的进展,也许,人类的这一梦想不久就能实现.
(1)实现无线传输能量,涉及能量的______、传播和接收.
(2)科学家曾经设想通过高耸的天线塔,以无线电波的形式将电能输送到指定地点,但一直没有在应用层面上获得成功,其主要原因是这类无线电波______
A.在传输中很多能量被吸收
B.在传播中易受山脉阻隔
C.向各个方向传输能量
D.传输能量易造成电磁污染
(3)如果像无线广播那样通过天线塔输送电能,接收器获得的功率P和它到天线塔的距离R相关,实验测得P和R的部分数据如下表:
R(m)1245x10
P(W)1600400100y2516
①上表中的x=______,y=______.
②根据表中的数据可归纳出P和R之间的关系为______.
(4)为研究无线传输电能,某科研小组在实验室试制了无线电能传输装置,在短距离内点亮了灯泡,如图实验测得,接在乙线圈上的电器获得的电能为输入甲线圈电能的35%.
①若用该装置给充电功率为10W的电池充电,则损失的功率为______ W.
②若给甲线圈接入电压为220V的电源,测得该线圈中的电流为0.195A.这时,接在乙线圈上的灯泡恰能正常发光,则此灯泡的功率为______ W.
(5)由于在传输过程中能量利用率过低,无线传播电能还处于实验室阶段.为早日告别电线,实现无线传输电能的工业化,还需解决一系列问题,请提出至少两个问题.______.

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科目:高中物理 来源:新人教版选修3-4《第14章 电磁波 第15章 相对论简介》2012年单元测试卷(1)(解析版) 题型:解答题

目前电能都是通过电网采用有线方式传输的.人们一直梦想能无线传输电能,梦想在日常生活中实现无线充电,甚至不用电池.现在,一个科学研究小组在实验室中取得了可喜的进展,也许,人类的这一梦想不久就能实现.
(1)实现无线传输能量,涉及能量的______、传播和接收.
(2)科学家曾经设想通过高耸的天线塔,以无线电波的形式将电能输送到指定地点,但一直没有在应用层面上获得成功,其主要原因是这类无线电波______
A.在传输中很多能量被吸收
B.在传播中易受山脉阻隔
C.向各个方向传输能量
D.传输能量易造成电磁污染
(3)如果像无线广播那样通过天线塔输送电能,接收器获得的功率P和它到天线塔的距离R相关,实验测得P和R的部分数据如下表:
R(m)1245x10
P(W)1600400100y2516
①上表中的x=______,y=______.
②根据表中的数据可归纳出P和R之间的关系为______.
(4)为研究无线传输电能,某科研小组在实验室试制了无线电能传输装置,在短距离内点亮了灯泡,如图实验测得,接在乙线圈上的电器获得的电能为输入甲线圈电能的35%.
①若用该装置给充电功率为10W的电池充电,则损失的功率为______ W.
②若给甲线圈接入电压为220V的电源,测得该线圈中的电流为0.195A.这时,接在乙线圈上的灯泡恰能正常发光,则此灯泡的功率为______ W.
(5)由于在传输过程中能量利用率过低,无线传播电能还处于实验室阶段.为早日告别电线,实现无线传输电能的工业化,还需解决一系列问题,请提出至少两个问题.______.

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