Question

【题目】如图，是利用潮汐发电的原理图．左方为陆地和海湾，中间为水坝，其下有通道，无论涨潮或落潮，水流经过通道均可带动发电机发电．一昼夜中两次涨、落潮，四次发电．涨潮时，堵住通道，潮水涨至最高水位时打开通道，进水发电，如图甲所示；当海湾水位涨至最高时，堵住通道，如图乙所示；落潮至最低水位时，打开通道放水发电，如图丙所示．（取g=10N/kg，海水的密度1.0×103kg/m3）

以下是某小型潮汐发电站的一组数据，据此回答下列问题：

（1）当海湾水位涨至最高时，海湾底部所受水的压强是多少？

（2）每次涨潮（或落潮）经过通道水的质量为多少？

（3）试计算每日水流对水轮发电机做了多少功？

（4）若某次落潮过程中经过通道的水的平均流量为3.6×106m3/h，试求这次落潮过程中水流对水轮发电机做功的平均功率．

Answer 1

【答案】（1）1.0×105Pa；（2）1.8×1010㎏；（3）1.584×1012J；（4）2.2×104kw．

【解析】

（1）将h＝10m代入压强公式即可求得答案．（2）根据密度公式变形即可求得答案．（3）利用水轮发电机总效率公式变形即可求出答案．（4）根据表中海湾的面积和水位的落差，可计算水的变化体积，再结合水的平均流量，可计算水落潮一次的时间，利用P＝即可求出答案．

(1)P＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10m＝1.0×105Pa，

(2)m＝ρV＝ρsh＝1.0×103㎏/m3×4.5×106m2×(10m6m)＝1.8×1010kg

③W水＝ ＝＝1.584×1012J；

④这次落潮过程中水流对水轮发电机做功为：W＝＝3.96×1011J,这次落潮过程中水流时间为：t＝ ＝5h＝1.8×104s，

这次落潮过程中水流对水轮发电机做功的平均功率P＝ ＝2.2×107W＝2.2×104kW，