Question

2008年1月份，我國(guó)南方大部分地區(qū)遭遇50年不遇的大雪災(zāi)，高壓輸電線路大面積受損，凍雨使輸電線表面結(jié)冰，重力增大，導(dǎo)致線斷塔倒。某學(xué)校實(shí)驗(yàn)興趣小組設(shè)計(jì)了利用輸電導(dǎo)線自身電阻發(fā)熱除冰的救災(zāi)方案，將高壓輸電的升壓變壓器改為高壓變壓器，輸電線路終端降壓變壓器用模擬負(fù)載R₀代替，處理后的電路原理如圖所示，R_L為輸電線電阻，為了模擬輸電線，實(shí)驗(yàn)時(shí)用一根長(zhǎng)電阻絲代替R₀，并將電阻絲放入冰雪中，在變壓器原線圈兩端加上交變電流后即出現(xiàn)冰雪融化的現(xiàn)象。為了研究最好除冰效果，下列模擬實(shí)驗(yàn)除給定操作外，其它條件不變，不考慮其可行性，你認(rèn)為其中最合理的是

A．將調(diào)壓變壓器滑動(dòng)觸頭P向上移動(dòng)一些

B．將調(diào)壓變壓器滑動(dòng)觸頭P向下移動(dòng)一些，同時(shí)延長(zhǎng)通電時(shí)間

C．通過(guò)計(jì)算，選擇適當(dāng)輸出電壓，并閉合S將模擬負(fù)載R0短時(shí)短路

D．通過(guò)計(jì)算，選擇適當(dāng)輸出電壓，并將模擬負(fù)載R0的阻值增大一些

Answer 1

C

輸電線的導(dǎo)線電阻R_L一定，將調(diào)壓變壓器滑動(dòng)觸頭P向上移動(dòng)一些，可以增大輸出電壓和輸出電流，因此R_L上消耗的功率增大，可以增強(qiáng)除冰效果，但同時(shí)也增大了電能消耗；延長(zhǎng)通電時(shí)間，雖可以增大發(fā)熱量，但發(fā)熱慢，若發(fā)熱與導(dǎo)線散熱平衡，則導(dǎo)線上的冰是不能除去的；如果所加電壓適當(dāng)，閉合S將模擬負(fù)載R₀短時(shí)短路，可以將所有電能在R_L上釋放而短時(shí)產(chǎn)生大量熱量而除冰，適當(dāng)電壓可保證輸電線不被燒斷，節(jié)能省時(shí)；若增大R₀，則R_L上的電功率會(huì)減小，因此最合理的是方案C。
開(kāi)放性命題，不但要判斷其正確性，還要從正確方案中篩選出最為合理的設(shè)計(jì)。考生必須從熱平衡、加快發(fā)熱、減小能耗、操作安全等因素全面論證方案的正確性與合理性，考查了綜合分析能力和節(jié)能意識(shí)。