Question

【題目】小杜家有一臺浮管式水力發(fā)電機，它可以利用流水資源實現24小時全天候發(fā)電．圖甲是發(fā)電機在流水中的工作示意圖，在水深1m、水面寬1m、橫截面為矩形的溝渠中發(fā)電機的輸出功率和水流速度的關系如圖乙所示．求：
（1）當水流速度為1.5m/s時，24h可以發(fā)電多少千瓦時？
（2）發(fā)電機對家里“220V 800W”的電飯鍋供電，實測家中電壓約為額定電壓的0.9倍，電飯鍋煮飯時的實際功率約為多少瓦？
（3）水力發(fā)電利用了大量流水資源，當水流速度為1.5m/s時，1h通過溝渠橫截面的水是多少噸？

Answer 1

【答案】
（1）

解：由圖乙可知水流速度為1.5m/s時的功率P=500W=0.5kW，

由P= 可得，W=Pt=0.5kW×24h=12kWh；

答：當水流速度為1.5m/s時，24h可以發(fā)電12千瓦時；

（2）

解：由P=UI，I= 可得，P= ，則電飯鍋電阻R= = =60.5Ω，

U實際=0.9U額=0.9×220V=198V，

電飯鍋煮飯時的實際功率P實際= = =720W；

答：電飯鍋煮飯時的實際功率約為720W；

（3）

解：溝渠橫截面的面積S=1m×1m=1m2，

1h內流水的體積V=Svt=1m2×1.5m/s×3600s=5.4×103m3；

由ρ= 可得，這些水的質量m=ρV=1.0×103kg/m3×5.4×103m3=5.4×106kg=5.4×103t；

答：水力發(fā)電利用了大量流水資源，當水流速度為1.5m/s時，1h通過溝渠橫截面的水是多少噸5.4×103t。

【解析】（1）由圖乙可知水流速度為1.5m/s時的功率，利用P= 可求得24h可以發(fā)電多少千瓦時；（2）根據“220V 800W”求得電飯鍋電阻，然后利用P= 可求得電飯鍋煮飯時的實際功率；（3）已知流速和運動時間可以求出水的體積，根據公式ρ= 可以求出水的質量。此題考查了實際功率和密度公式的應用，解答此題的關鍵是從題目中提取用于的信息。
【考點精析】利用實際功率的概念對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知實際功率（P）：用電器在實際電壓下的功率．