Question

【題目】我國的水力資源非常豐富，尤其西南地區，今年剛剛又在四川建成一座水電站。該水電站是在某河流上游修建了 120m 高的攔河大壩，每分鐘有200m3的水從高處自由落下沖擊水輪機，已知水輪機到上游水面的落差為 100m，水輪機與大壩內側底部約在同一水平面上。g=10N/kg，ρ 水=1.0×103kg/m3。求：

（1）攔河大壩的內側底部受到的水的壓強是多少____？

（2）水從高處自由落下時，重力每分鐘做的功是多少___？

（3）如果水的機械能有 60%轉化為電能，則該水電站的發電功率是多少____？

（4）如果該水電站通過遠距離向某城市供電，兩條輸電導線的總電阻為 51.1Ω， 某城市用電電壓為 220V，則該水電站送電電壓大約是多少_____？

Answer 1

【答案】1×106pa 2×108J 2×106W 10220V

【解析】

（1）攔河大壩的內側底部受到的水的壓強：p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×100m＝1×106Pa；（2）由ρ＝可得，m水＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×200m3＝2×105kg， W＝Gh＝m水gh＝2×105kg×10N/kg×100m＝2×108J，（3）W電＝60%W＝60%×2×108J＝1.2×108J，P電＝＝2×106W；（4）兩條輸電導線看做是一個電阻，某城市用電電壓看做一個燈泡，因此可以看出一個電阻和一個燈泡的串聯電路，如圖所示：

該水電站送電電壓為U，則電路中電流I＝，電阻兩端電壓:UR＝()R＝×51.1Ω＝×51.1Ω，則該水電站送電電壓U＝UR+U燈，即U＝×51.1Ω+220V，解得U＝10220V。