题目内容
【题目】潮汐能是一种可再生的清洁能源。潮汐发电是在海湾或有潮汐的河口建筑一座水坝,形成水库,如图所示,水坝下方有通道,内置水轮发电机组,无论涨潮或落潮,海水经过通道均可推动发电机组发电。有一所电站,发电机组在工作过程中能将20%的水能转化为电能,平均功率达到1.8×104kW.该电站在某次涨潮前水库的水量为2×106m3,涨潮后水库的水量为7×106m3,并达到最高水位30m。涨潮过程中水流经过通道的平均流量(单位时间内通过的水的体积)Q为2×l06m3/h,海水密度为1.03×103kg/m3,那么在这次涨潮中:
(1)水库底部所受水的压强最大是多少?
(2)水流推动发电机组持续发电多长时间?
(3)水流对发电机组做了多少功?
【答案】(1)3.09×105Pa(2)2.5h(3)8.1×1011J
【解析】
(1)水库底部所受水的最大压强:
p=ρgh=1.03×103kg/m3×10N/kg×30m=3.09×105Pa;
(2)进入水库水的体积V=V1﹣V0=7×l06m3﹣2×l06m3=5×l06m3,
水流推动发电机组持续发电时间:
t===2.5h。
(3)由P=得,发电机组在工作过程中获得的电能:
W=Pt=1.8×l04kW×2.5h=4.5×104kWh,
由于发电机组在工作过程中能将20%的水能转化为电能,
所以根据η=可得,水流对发电机组做的功:
W水===2.25×105kWh=8.1×1011J。
【题目】小明在“探究电流与电阻关系”的实验中,准备了如下实验器材:干电池,标有“15Ω 1A”字样的滑动变阻器,阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻。
(1)小明连接了下面的电路,其中有一条导线连接有误,请将连接错误的导线打“×”并画出正确连线。
(___)
(2)排除故障后,小明将5Ω定值电阻连入电路,将滑动变阻器的滑片移动到_____(选填a”或“b”)端,再闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为某一定值,此时电流表的示数如图乙,示数为_____A。
(3)接下来断开开关,取下5Ω的定值电阻,分别把它换成10Ω、20Ω的定值电阻,闭合开关,调节滑动变阻器,控制_____(选填“电流表”或“电压表”)示数不变,分别读取相应的电流表示数,记录在表中:
实验次数 | 1 | 2 | 3 |
电阻R/Ω | 5 | 10 | 20 |
电流I/A | 0.2 | 0.1 |
(4)由数据可知:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成_____。
(5)小明想用一块电流表和一个定值电阻R0测未知电阻Rx的阻值,于是他和同组同学设计了如图丙所示的电路图,并进行如下实验操作:
①闭合S、S1,此时电流表的示数为I;
②闭合S、断开S1,此时电流表的示数为I1;
③求未知电阻Rx的表达式为:Rx=_____。(用R0、I、I1表示)