Question

到2015年，江苏省最大的抽水蓄能电站将在溧阳建成．抽水蓄能电站的工作原理是：用电低谷时，电站利用电网多余电能把水抽到高处蓄水库中，到用电高峰时，再利用蓄水库中的水发电．
（1）右图是该项工程所在地的等高线地形图．专家们经过研究，决定将蓄水库建在图中左边的高地上，原因是左边高地地势相对较高，蓄水库注水后，水储存的______能更多，从而转化出来的电能就更多；其中水力发电机是根据法拉第发现的______现象制成的．
（2）要进行实地勘察，工程师们选择了两条线路AB 和CD上山，其中选择______线路上山会更省力．
（3）蓄水库的总库容约2.5×10⁷m³，试求通过AB路线将山脚湖水中的水注满山顶蓄水库最少对水做功______J．（其中g=10N/kg）
（4）请您结合实际，谈谈建设抽水蓄能电站具有哪些积极意义？（写出一点即可）______．

Answer 1

解：（1）如图，左边高地地势相对较高，蓄水库注水后，水储存的重力势能更多，流下时转化更多的动能，从而转化更多的电能；其中水力发电机是根据英国科学家法拉第发现的电磁感应现象制成的；
（2）两条线路竖直高度相同，但AB的距离大于CD的距离，因为斜面越长（坡度越小）、越省力，所以选择CD线路上山会更省力；
（3）h=900m=400m=500m，
G=mg=ρvg=1×10³kg/m³×2.5×10⁷m³×10N/kg=2.5×10¹¹N，
W=Gh=2.5×10¹¹N×500m=1.25×10¹⁴J；
（4）建设抽水蓄能电站可以减少火电煤耗，提高火电利用效率．
故答案为：（1）重力势，电磁感应；（2）CD；（3）1.25×10¹⁴；（4）减少火电煤耗，提高火电利用效率．
分析：（1）物体由于被举高而具有的能叫重力势能；发电机是利用电磁感应现象制成的；
（2）使用斜面时，斜面坡度越小、越省力，据此分析；
（3）求出通过AB线提高水的高度，知道水的体积，利用密度公式和重力公式求提升的水重，利用W=Gh求对水做的功；
（4）从节约能源、环保等方面分析优点．
点评：本题属于跨学科题目，考查了学生对等高线、密度公式、重力公式、功的公式的掌握和运用，知识点多、综合性强，属于难题．