题文

我国今年大部分地区雷电频发，已造成多人死亡，财产损失巨大．雷电发生时常常先看到闪电，后听到雷声．根据卫星统计，全球每分钟约发生300次左右的闪击，其中云闪和地闪之比在中纬度约为2.5：1，一次雷电产生的巨大声波，可以杀死空气中的细菌和微生物，使空气变得洁净起来，有利于我们的健康．雷电还能产生臭氧，我们都知道臭氧是地球生物的保护伞，它可以吸收大量的紫外线，使得生物免遭紫外线的伤害．另外雷电还能振松土壤，有利于农作物的生长．然而一次闪电产生的能量非常大，就是一个中等程度的闪击，耗散的功率也有10万千瓦，相当于一个小型核电站的输出功率，如果这些雷电活动一旦对大地产生放电，便会引起巨大的热效应、电效应和机械力，而造成破坏和灾难．若每次闪电的平均持续时间为1×10-3s，电流约为2×104A，电压约为1×108V．试问： （1）雷电发生时，为什么先看到闪电后听到雷声？ （2）为了防止雷电引起的灾害，请你提出两条防雷措施． （3）虽然雷电会给人类带来灾害，但是也会给人类带来有利的一面，请举出两例． （4）每次闪电释放的能量约为多少焦？

题型：问答题  难度：中档

答案

（1）闪电和雷声是同时发生的，根据传播速度表可知，声音的传播速度是340米/秒，光的传播速度是3×108米/秒，那么我们先看到闪电，后听到雷声的原因是空气中光的传播速度大于声音的传播速度． 答：光在空气中的传播速度远远大于声音在空气中的传播速度． （2）发生雷暴天气时，为了预防雷电引起的灾害，从避开雷电为入手点，预防措施有： ①高大建筑物要安装避雷针； ②雷雨天不能接打手机； ③雷雨天不能在空旷的地上行走； ④雷雨天不能在树下避雨． （3）发生雷暴天气时，雷电对空气、大地及雷电产生的臭氧来分析，有利的有： ①可以杀死空气中的细菌和微生物，使空气变得洁净起来，有利于我们的健康． ②雷电还能产生臭氧，可以吸收大量的紫外线，使得生物免遭紫外线的伤害． ③雷电还能振松土壤，有利于农作物的生长． ④一次雷电释放的能量很大，如果能加以利用，会成为新的能源． （4）W=UIt=1×108V×2×104A×1×10-3s=2×109 J， 答：每次闪电释放的能量约为2×109 J．

据专家权威分析，试题“我国今年大部分地区雷电频发，已造成多人死亡，财产损失巨大．雷电..”主要考查你对  光的传播速度与光年，电功或电能的计算  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

光的传播速度与光年电功或电能的计算

考点名称：光的传播速度与光年

• 光速：电磁波在真空中的传播速度。通常光速为c=299792458m/s。是自然界物体运动的最大速度。
  
  光年：长度单位，光年一般被用于衡量天体间的距离，其意思是指光在真空中行走一年的距离，是由时间和光速计算出来的。1光年表示光在1年时间内所走的路程，1光年=9.46×10¹²km

• 光在各种介质中的传播速度:
  

  	传播速度
  真空	2.99792×108≈3×108
  空气	约为3×108
  水	真空中光速的3/4
  玻璃	真空中光速的2/3
  其他介质	比真空中光速小很多

• 易错点：
  光年不是时间单位，而是长度单位。

•  

考点名称：电功或电能的计算

• 电功计算基本公式及推导公式（适用于纯电阻电路）：W=UIt，W=I²Rt，W=U²t/R，W=Pt，W=Uq。

• 电功计算：
  1. W=UQ_电
  电能也是一种能量，而这种能量的实施者就是电荷，电荷量就是这种能量在一般的时间内所有参与作功从A点到B点的实行者，每个电荷从A点到B点做的功就是电压，两者相乘就是AB的电功，就是消耗的电能
  
  2. W=UIt
  我们来看一下电功的含义，电功通俗的讲就是AB之间的一段时间A点到B点所消耗的电能（A点到B点可以是一个用电器，也可以是一部分电路）电压的实质是一个单位的电荷从A点到B点所做的功，电流提供的是在一个单位时间内AB之间的电荷量，时间也有了，那么AB之间的电荷量在一定时间内从A点到B点所做的功也就是消耗的电能就是W=UIt
  
  3. W=Pt
  W_电功、P_电功率、t_时间
  像功的计算方法一样就是功率乘以时间，在生活中可以理解为工作总量=工作效率×工作时间，同样道理电所做的功当就等于电做功的效率乘以时间
  
  W=I²Rt　（纯电阻电路）