（2014•佛山）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

（2014•佛山）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×l0⁴kW．该电站在某次涨潮前水库的水量为l0⁶m³，涨潮后水库的水量为7×l0⁶m³，并达到最高水位20m．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3×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？

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yezi-111 幼苗

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解题思路：（1）已知海水的密度和最高水位（即水的深度），利用液体压强公式p=ρgh可求得水库底部所受水的最大压强；
（2）根据涨潮前水库的水量和涨潮后水库的水量求出水的体积变化量，然后利用t=[V/Q]即可求得水流推动发电机组持续发电时间；
（3）利用P=[W/t]求得功，然后利用η=

W水

可求得水流对发电机组做的功．

（1）水库底部所受水的最大压强：
p=ρgh=1.03×10³kg/m³×10N/kg×20m=2.06×10⁵Pa；
（2）水的体积V=V₁-V₀=7×l0⁶m³-l0⁶m³=6×l0⁶m³，
水流推动发电机组持续发电时间：
t=[V/Q]=
6×106m3
3×106m3/h=2h；
（3）由P=[W/t]得，
W=Pt=1.8×l0⁴kW×2h=3.6×10⁴kW•h，
∵η=[W
W水，
∴水流对发电机组做的功：W_水=
W/η]=
3.6×104kW•h
20%=1.8×10⁵kW•h=6.48×10¹¹J．
答：（1）水库底部所受水的压强最大是2.06×10⁵Pa；
（2）水流推动发电机组持续发电2h；
（3）水流对发电机组做了6.48×10¹¹J功．

点评：
本题考点：液体的压强的计算；功的计算；电功率与电能、时间的关系．

考点点评：此题考查了液体压强的计算，功的计算，电功率、电能和时间的关系，具有较强的综合性，熟练运用公式是解题的关键，属于中等题目．

1年前

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