Question

关于潮汐，古人云：“潮者，据朝来也；汐者，言夕至也。”如图是利用潮汐发电的示意图．左方为陆地和海湾，中间为水坝，其下有通道，水经通道可带动发电机。潮汐时，水进人海湾，待内外水面高度相同，堵住通道，潮落至最低点时放水发电。待内外水面高度相同，再堵住通道，直到下次涨潮至最高点，又进水发电。设海湾面积为，高潮与低潮间高度差为3.0m，则一天内水流的平均功率为多少千瓦?(一天两潮)

 

Answer 1

【答案】

【解析】在发电的过程中，水的重力做功将重力势能转化为电能，重力的位移只考虑流进和流出海湾海水重心的变化。由于海面广阔，进入海湾的水可认为其重心在海面上，进入海湾后的水的重心在其几何中心。这部分水的质量为kg，这部分水的重心相对低潮时上升的高度为。在发电的过程中，水的重力做功将重力势能转化为电能和动能．一天内海水两进两出，水流功率为。

思路分析：找到研究对象即重力势能发生变化的那部分海水。求出其质量，根据重力势能的公式求解重力势能，再根据能量转化和功率的计算公式，求解即可

试题点评：考查了对潮汐能的实际应用，实际上由于各种损失，发电功率仅为水流的平均功率的10％—25％。能源是人类生存和发展的重要支撑因素．海洋蕴藏着极丰富的能源，如潮汐能、波浪能、 温差能、盐度差能、海流能等，海洋能源亟待人类去开发．潮汐发电是海洋能开发较早的一种，我国潮汐能源约kW，开发利用潮汐能技术也在不断提高。