Question

某海灣共占面積，漲潮時水深20m，此時關(guān)上水壩閘門，可使水位保持20m不變；退潮時，壩外水位降至18m也保持不變，假如利用此水壩建水電站，且重力勢能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿男�率�?0％，每天有兩次漲潮，問該電站一天最多能發(fā)出多少電能？(g取)．

Answer 1

答案：略
解析：

關(guān)上水壩閘門，退潮后，壩內(nèi)水位比壩外高出2m，如圖所示，發(fā)電時高出部分的水通過發(fā)電機(jī)流向壩外，最終水位從20m降至18m，減少的重力勢能的一部分轉(zhuǎn)化為電能，由可以算出減少的重力勢能，從而就能算出所發(fā)的電能． 設(shè)海灣面積為S．則打開閘門流過發(fā)電站的水的體積最多為hS，h為水面高度差，水的質(zhì)量為，m=ρV=ρhS．重力勢能的減少量為． 一天最多發(fā)出的電能為 利用潮汐發(fā)電，是利用海洋能的途徑之一，本題介紹了潮汐發(fā)電的大致情景，注重了將實際問題抽象為物理問題的能力培養(yǎng)，對于流體類重力勢能的改變，將所有流動的流體視為一個整體，找出其重心位置的變化，本題中水位降低2m，但重心降低不是2m，而是1m．