某学校物理兴趣小组到宜良县九乡风景区附近的一个小型水电站参观.张明同学了解到水电站在枯水季节的一些数据如下:流量为(每秒钟下落的水的体积),落差为64m(上游水库的水面距下游发电机的高度),这个季节发电机每小时能发出800度电．(g取10N/kg.) (1)张明同学想到:“水流做功的过程.就是把机械能转化为电能的过程．于是他利用采集到题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

某学校物理兴趣小组到宜良县九乡风景区附近的一个小型水电站参观，张明同学了解到水电站在枯水季节的一些数据如下：流量为(每秒钟下落的水的体积)；落差为64m(上游水库的水面距下游发电机的高度)；这个季节发电机每小时能发出800度电．(g取10N/kg，)

(1)张明同学想到：“水流做功的过程，就是把机械能转化为电能的过程．”于是他利用采集到的数据进行计算分析后，发现数值记录有误．你认为他是怎样判断的，请把你的计算分析过程写出来．

(2)如果张明同学记录的数值中只有流量有误，水在下落过程中重力所做功的50％使机械能转化为发电机输出的电能，那么该水电站每秒钟下落的水的质量应是多少？

答案：略
解析：

(1)每小时流过发电机的水的质量

，

这些水的重力在水下落过程中所做的功

．

发电机每小时向外输出的电能．

水做的功小于发电机向外输出的电能，这是不可能的，所以记录的数据有误．

(2)因为发电机1h发出800度的电，所以发电机1s内发出的电能，

水的重力所做的功应为，

1s内流下的水的质量．

通过实际计算详细了解水电站的发电过程，计算过程中涉及物理学许多计算公式，我们在学习的过程中不仅要熟记这些公式，更重要的是要会应用它们．

练习册系列答案

（一）测自来水的密度
（1）某同学将天平放在水平台面上，横梁静止时，通过调节平衡螺母使指针指在分度盘中央刻度线处，该同学使用天平时操作的错误之处是

未先将游码移到标尺左端的“0”刻度线处

．
（2）在老师的指导下，该同学重新正确调节至天平平衡，将盛有适量自来水的杯子放在调节好的天平左盘内，测出总质量为122.6g，再将杯子中的一部分自来水倒入量筒中，如图甲所示，则量筒中自来水的体积为

cm³．再将盛有剩余自来水的杯子放在天平盘内，改变砝码的个数和游码的位置使天平横梁再次在水平位置平衡，此时右盘中砝码质量和游码在标尺上的位置如图乙所示，则杯子及杯内剩余自来水的质量为

g．
（3）根据上述实验数据，计算自来水的密度为

1.01×10³

kg/m³．
（二）测量水龙头打开后的出水速度
（1）首先老师告诉同学们流量是表示单位时间内通过某一横截面的流体的体积，若水流在粗细均匀的水平管道内向右匀速流动，设水流速度为v，管内通道的横截面积为S．如图丙所示，取一段管道AB，水从B端流到A端所用时间为t，则AB间水柱的长度l=

，根据流量的定义，Q=

．（以上两空要求用S、v、t中的字母表示）．
（2）某同学根据流量的导出公式设计了如下测量水龙头出水速度的实验方案：
①测出水龙头出水口的内壁直径d
②打开水龙头使水以适当的速度匀速流出，用容器接水并同时开始计时，测出经过一段时间t后容器内水的体积V．
③由流量的导出公式算出自来水龙头出水速度表达式为

πd2t

．（用d、t、π、V表示）

联合国定义每年3月22日为国际水资源日（world water day），为了配合节约用水活动的开展，某学校课外兴趣小组对我市的供水系统和供水水质的物理参数进行了如下实验测量。

（一）测自来水的密度
⑴某同学将天平放在水平台面上，横梁静止时，通过调节平衡螺母使指针指在分度盘中央刻度线处，该同学使用天平时操作的错误之处是________________________。
⑵在老师的指导下，该同学重新正确调节至天平平衡，将盛有适量自来水的杯子放在调节好的天平左盘内，测出总质量为122.6g，再将杯子中的一部分自来水倒入量筒中，如图甲所示，则量筒中自来水的体积为__________cm³。再将盛有剩余自来水的杯子放在天平盘内，改变砝码的个数和游码的位置使天平横梁再次在水平位置平衡，此时右盘中砝码质量和游码在标尺上的位置如图乙所示，则杯子及杯内剩余自来水的质量为________g。
⑶根据上述实验数据，计算自来水的密度为_____________kg/m³。
（二）测量水龙头打开后的出水速度
⑴ 首先老师告诉同学们流量是表示
单位时间内通过某一横截面的流体的体积，若水流在粗细均匀的水平管道内向右匀速流动，设水流速度为v，管内通道的横截面积为S。如图丙所示，取一段管道AB，水从B端流到A端所用时间为t，则AB间水柱的长度l= ，根据流量的定义，Q=_________。（以上两空要求用S、v、t中的字母表示）。
⑵ 某同学根据流量的导出公式设计了如下测量水龙头出水速度的实验方案：
①测出水龙头出水口的内壁直径d
②打开水龙头使水以适当的速度匀速流出，用容器接水并同时开始计时，测出经过一段时间t后容器内水的体积V。
③由流量的导出公式算出自来水龙头出水速度表达式为______。（用d、t、π、V表示）

联合国定义每年3月22日为国际水资源日（world water day），为了配合节约用水活动的开展，某学校课外兴趣小组对我市的供水系统和供水水质的物理参数进行了如下实验测量。

（一）测自来水的密度

⑴某同学将天平放在水平台面上，横梁静止时，通过调节平衡螺母使指针指在分度盘中央刻度线处，该同学使用天平时操作的错误之处是________________________。

⑵在老师的指导下，该同学重新正确调节至天平平衡，将盛有适量自来水的杯子放在调节好的天平左盘内，测出总质量为122.6g，再将杯子中的一部分自来水倒入量筒中，如图甲所示，则量筒中自来水的体积为__________cm³。再将盛有剩余自来水的杯子放在天平盘内，改变砝码的个数和游码的位置使天平横梁再次在水平位置平衡，此时右盘中砝码质量和游码在标尺上的位置如图乙所示，则杯子及杯内剩余自来水的质量为________g。

⑶根据上述实验数据，计算自来水的密度为_____________kg/m³。

（二）测量水龙头打开后的出水速度

⑴ 首先老师告诉同学们流量是表示

单位时间内通过某一横截面的流体的体积，若水流在粗细均匀的水平管道内向右匀速流动，设水流速度为v，管内通道的横截面积为S。如图丙所示，取一段管道AB，水从B端流到A端所用时间为t，则AB间水柱的长度l= ，根据流量的定义，Q=_________。（以上两空要求用S、v、t中的字母表示）。

⑵ 某同学根据流量的导出公式设计了如下测量水龙头出水速度的实验方案：

①测出水龙头出水口的内壁直径d

②打开水龙头使水以适当的速度匀速流出，用容器接水并同时开始计时，测出经过一段时间t后容器内水的体积V。

③由流量的导出公式算出自来水龙头出水速度表达式为______。（用d、t、π、V表示）

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