能源問題是當(dāng)前的熱門話題,傳統(tǒng)的能源——煤和石油,一方面儲量有限,有朝一日將要被開采完畢;另一方面,使用過程中也帶來污染.尋找新的、無污染的能源是我們努力的方向,利用潮汐發(fā)電即是一例.

關(guān)于潮汐,古人說:“潮者,據(jù)朝來也;汐者,言夕至也.”如圖所示是利用潮汐發(fā)電的示意圖,左方為陸地和海灣,中間為水壩,其下有通道,水經(jīng)通道可帶動發(fā)電機(jī).漲潮時,水進(jìn)入海灣,待內(nèi)外水面高度相同,堵住通道,如圖(a).潮落至最低時放水發(fā)電,如圖(b).待內(nèi)外水面高度相同,再堵住通道,直到下次漲潮至最高點(diǎn),又放水發(fā)電,如圖(c).設(shè)海灣面積為S=5.0×108 m2,高潮與低潮間高度差為h=3.0 m,求一天內(nèi)水流的平均功率.(g取10 m/s2)

注:實(shí)際上,由于各種損失,發(fā)電功率僅為流水功率的10%-25%.例如法國蘭斯河潮汐發(fā)電站水勢能釋放平均功率為240 MW,而發(fā)電功率僅62 MW.

答案:
解析:

  潮汐發(fā)電其實(shí)質(zhì)就是將海水的重力勢能轉(zhuǎn)化為電能,每次漲潮時流進(jìn)海灣(落潮流出海灣)的海水的質(zhì)量為m=ρV=ρSh=1.0×103×5.0×108×3 kg=1.5×1012 kg

  其重心的高度變化為=h/2=1.5 m

  一天內(nèi)海水兩進(jìn)兩出,故水流功率為

  P=W≈1.0×109 W

  即P≈1000MW


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:038

能源問題是當(dāng)前的熱門話題,傳統(tǒng)的能源——煤和石油一方面儲量有限,有朝一日將要被開采畢;另一方面,使用過程中也帶來污染,尋找新的、無污染的能源是人們努力的方向,利用潮汐發(fā)電即是一例.

  關(guān)于潮汐,古人說:“潮者,據(jù)朝來也;汐者,言夕至也.“下圖表示的是利用潮汐發(fā)電的示意圖.左方為陸地和海灣,中間為水壩,其下有通道,不經(jīng)通道可帶動發(fā)動機(jī).海潮時,水進(jìn)入海灣,待內(nèi)外水面高度相同,堵住通道(如下圖甲),潮落至最低時放水發(fā)電(如下圖乙);待內(nèi)外水面高度相同,再堵住通道,直到下次漲潮至最高點(diǎn),又放水發(fā)電(如下圖丙).設(shè)海灣面積為,高潮與低潮間高度差為3.00m,求一天內(nèi)水流的平均功率.實(shí)際上,由于各種損失,發(fā)電功率僅及水流功率的10~25%J,例如法國蘭斯河(the Rance River)潮汐發(fā)電站水勢能釋放平均功率為240MW,而發(fā)電功率僅62MW.

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科目:高中物理 來源: 題型:

能源問題是當(dāng)前的熱門話題,傳統(tǒng)的能源——煤和石油,一方面儲量有限,有朝一日將要被開采完畢,另一方面,使用過程中也帶來了污染,尋找新的、無污染的能源是人們努力的方向,利用潮汐發(fā)電即是一例.

關(guān)于潮汐,古人說:“潮者,據(jù)朝來也;汐者,言夕至也.”圖10-6-1是利用潮汐發(fā)電的示意圖.左方為陸地和海灣,中間為大壩;其下有通道,水經(jīng)通道可帶動發(fā)電機(jī).漲潮時,水進(jìn)入海灣,待內(nèi)外水面高度相同,堵住通道[圖10-6-1(甲)],潮退至最低點(diǎn)時放水發(fā)電[圖10-6-1(乙)];待內(nèi)外水面高度相同;再堵住通道,直到下次漲潮至最高點(diǎn),又放水發(fā)電[圖10-6-1(丙)].設(shè)海灣面積為5.0×107 m2,高潮與低潮間高度差3.0 m,則一天內(nèi)水流的平均功率為_____MW.

圖10-6-1

(注:實(shí)際上由于各種損失,發(fā)電功率僅為水流的平均功率的10%—25%.例如法國蘭斯河(the Rance River)潮汐發(fā)電站水勢能釋放平均功率240 MW,而發(fā)電功率僅為62 MW)

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能源問題是當(dāng)前的熱門話題,傳統(tǒng)的能源——煤和石油,一方面儲量有限,有朝一日將要被開采完畢;另一方面,使用過程中也帶來污染.尋找新的、無污染的能源是我們努力的方向,利用潮汐發(fā)電即是一例.

關(guān)于潮汐,古人說:“潮者,據(jù)朝來也;汐者,言夕至也.”如圖5-10-1所示是利用潮汐發(fā)電的示意圖,左方為陸地和海灣,中間為水壩,其下有通道,水經(jīng)通道可帶動發(fā)電機(jī).漲潮時,水進(jìn)入海灣,待內(nèi)外水面高度相同,堵住通道,如圖5-10-2(a).潮落至最低時放水發(fā)電,如圖5-10-2(b).待內(nèi)外水面高度相同,再堵住通道,直到下次漲潮至最高點(diǎn),又放水發(fā)電,如圖5-10-2(c).設(shè)海灣面積為S=5.0×108 m2,高潮與低潮間高度差為h=3.0 m,求一天內(nèi)水流的平均功率.(g取10 m/s2

注:實(shí)際上,由于各種損失,發(fā)電功率僅為流水功率的10%—25%.例如法國蘭斯河潮汐發(fā)電站水勢能釋放平均功率為240 MW,而發(fā)電功率僅62 MW.

5-10-1

 

5-10-2

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能源問題是當(dāng)前熱門話題,傳統(tǒng)的能源——煤和石油,一方面儲量有限,有朝一日將要被開采完畢;另一方面,使用過程中也帶來污染.尋找新的、無污染的能源是人們努力的方向.利用潮汐發(fā)電即是一例.

    關(guān)于潮汐,古人說:“潮者,據(jù)朝來也;汐者,言夕至也.”下圖是利用潮汐發(fā)電的示意圖.左方為陸地和海灣,中間為大壩;其下有通道,水經(jīng)通道可帶動發(fā)電機(jī).漲潮時,水進(jìn)入海灣,待內(nèi)外水面高度相同,堵住通道[圖10-6-1(甲)],潮降至最低點(diǎn)時放水發(fā)電[圖10-6-1(乙)];待內(nèi)外水面高度相同;再堵住通道,直到下次漲潮至最高點(diǎn),又放水發(fā)電[圖10-6-1(丙)].設(shè)海灣面積為5.0×107 m2,高潮與低潮間高度差3.0 m,則一天內(nèi)水流的平均功率為 MW.

10-6-1

(注:實(shí)際上由于各種損失,發(fā)電功率僅為水流的平均功率的10%—25%.例如法國蘭斯河(the Rance River)潮汐發(fā)電站水勢能釋放平均功率240 MW,而發(fā)電功率僅為62 MW.)

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