Question

2012年1月20日，國家電網(wǎng)湖南分公司電科院研制的移動式直流融冰裝置在110千伏小沙江變電站首次對農(nóng)配網(wǎng)10千伏小龍線線路實施融冰．該裝置可以提高電網(wǎng)對極端氣候、重大自然災害的抵御能力，本次融冰時，融冰電壓為351.5V，融冰電流319A，34min后覆冰脫落．如圖為位于電網(wǎng)線路上相距幾十公里的甲、乙兩地之間輸電線路和處于乙地的熔冰裝置示意圖，熔冰裝置上的“+”、“-”是兩個接線端子．（進行熔冰時交流電已切斷）
（1）在熔冰過程中能量的轉化是______能轉化為______能；
（2）若要對甲、乙兩地之間的“2”和“3”兩根輸電線同時熔冰，請你在圖中以筆畫線代替導線，進行切實可行的連接，實現(xiàn)熔冰；
（3）在上述熔冰過程中，若每根輸電線的電阻是R，啟動熔冰裝置后，電路中的電流是I，則輸電線消耗的電功率的大小為______（寫出表達式）．

Answer 1

【答案】分析：（1）要使冰熔化，則一定是使導線上的溫度升高，則可知應是利用了電流的熱效應，即使電能轉化為內(nèi)能；
（2）要使2和3兩根輸電線同時熔冰，應將兩導線串聯(lián)，接在電源兩端；
（3）因每根導線電阻為R，因兩根導線串聯(lián)，故總電阻為2R，則由功率公式P=I²R可求得功率．
解答：解：（1）電流具有熱效應、磁效應及化學效應，而使冰熔化只需提高給冰提供熱，增大冰的內(nèi)能即可，故利用電流的熱效應即可使冰熔化；在熔化過程中消耗了電能升高了內(nèi)能，即電能轉化為了內(nèi)能；
（2）要使2、3同時熔冰，則應將2、3兩根導線串聯(lián)接在電源兩端，使兩導線同時發(fā)熱，故答案如圖所示：

（3）熔冰過程中兩導線串聯(lián)，故總電阻為2R，由功率公式可得：P=I²×2R=2I²R．
故答案為：（1）電；內(nèi)；（2）如圖所示；（3）2I²R．
點評：本題考查物理知識在生活中的應用，應認真審題，明確題目中的物理情景，合理選用物理規(guī)律求解．