Question

3．某海灣共占面積1.0×10⁷m²，漲潮時(shí)水深20m，此時(shí)關(guān)上水壩閘門，可使水位保持20m不變，退潮時(shí)，壩外水位降至18m，假如利用此水壩建水力發(fā)電站，且重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能的效率為10%，每天有兩次漲潮，問該電站一天能發(fā)出多少電能（g=l0m/s²）

Answer 1

分析 要解答本題需掌握：潮汐發(fā)電，就是水的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能，以及水的重力勢(shì)能的求法：
W_水=G△h=mg△h=ρ_水Vg△h=ρ_水S△hg△h=ρ_水Sg△h²

解答 解：設(shè)△h為退潮時(shí)水減少的深度，S為海灣的面積．
利用潮汐發(fā)電，就是水的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能，水能轉(zhuǎn)化電能的效率是10%，一次漲潮，退潮后水壩內(nèi)水的勢(shì)能增加：
W_水=G•$\frac{1}{2}$△h=$\frac{1}{2}$mg△h=$\frac{1}{2}$ρ_水Vg△h=$\frac{1}{2}$ρ_水S△hg△h=$\frac{1}{2}$ρ_水Sg△h²
則水的勢(shì)能可轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽?br />W_電=ηW_水
每天2次漲潮，則該電站一天能發(fā)電
W=2W_電=2ηW_水=2×$\frac{1}{2}$ηρ_水Sg△h²=10%×1.0×10³×1.0×10⁷×10×2²=4×10¹⁰J
答：電站一天能發(fā)出4×10¹⁰電能．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查學(xué)生對(duì)：潮汐能和電能之間的轉(zhuǎn)化實(shí)質(zhì)是水的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能的理解．