Question

【题目】我国的水力资源非常丰富，尤其西南地区，今年刚刚又在四川建成一座水电站。该水电站是在某河流上游修建了 120m 高的拦河大坝，每分钟有200m3的水从高处自由落下冲击水轮机，已知水轮机到上游水面的落差为 100m，水轮机与大坝内侧底部约在同一水平面上。g=10N/kg，ρ 水=1.0×103kg/m3。求：

（1）拦河大坝的内侧底部受到的水的压强是多少____？

（2）水从高处自由落下时，重力每分钟做的功是多少___？

（3）如果水的机械能有 60%转化为电能，则该水电站的发电功率是多少____？

（4）如果该水电站通过远距离向某城市供电，两条输电导线的总电阻为 51.1Ω， 某城市用电电压为 220V，则该水电站送电电压大约是多少_____？

Answer 1

【答案】1×106pa 2×108J 2×106W 10220V

【解析】

（1）拦河大坝的内侧底部受到的水的压强：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电＝60%W＝60%×2×108J＝1.2×108J，P电＝＝2×106W；（4）两条输电导线看做是一个电阻，某城市用电电压看做一个灯泡，因此可以看出一个电阻和一个灯泡的串联电路，如图所示：

该水电站送电电压为U，则电路中电流I＝，电阻两端电压:UR＝()R＝×51.1Ω＝×51.1Ω，则该水电站送电电压U＝UR+U灯，即U＝×51.1Ω+220V，解得U＝10220V。