(2014•集美区模拟)如图是某型号的波浪发电机的俯视图.当浮子随着海面波浪向上浮动时,会通过传动装置带动发电机发电.已

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  • 解题思路:(1)该题的题意较新颖,好多条件都隐含在题意中,需要我们去挖掘,欲求每个浮子上浮带动发电机发电时,受到的浮力,由于已知每个浮子的体积,又已知发电时露出水面的体积,故可求出排开水的体积,然后利用阿基米德原理进行求解;

    (2)由于整个装置有许多的浮子,每个浮子的浮力减去重力,就是硬杆对浮子的作用力,波浪发电机的输出功率就是有用功率,它等于发电机的总效率与总功率的乘积,而总功就用浮子对硬杆作用力乘在向上的方向上升的高度而得出,别忘记装置有100个浮子,要用每个浮子的总功乘以100,才是整个装置的总功率;

    (3)求出煤所释放的全部热量,然后由Q=mq的变形公式求出煤的质量.

    (1)∵V=0.015m3-0.004m3=0.011m3

    ∴F=ρgV=103kg/m3×10N/kg×0.011m3=110N.

    (2)∵F=F-G=110N-20N=90N,

    ∵每秒内个浮子对硬杆竖直向上的推力所做的总功W=F's×100=90N×0.8m×100=7200J,

    由η=

    W电

    W总得:

    波浪发电机输出的电能W=ηW=25%×7200J=1800J,

    则波浪发电机输出功率P=

    W电

    t=[1800J/1s]=1800W.

    (3)每台每年发电W=Pt=1800W×300×24×3600s=4.6656×1010J,

    煤完全燃烧释放的热量Q=

    W电

    η=

    4.6656×1010J

    12%=3.888×1011J,

    由q=[Q/m]得:煤的质量m=[Q/q]=

    3.888×1011J

    3×107J/kg=12960kg.

    答:(1)每个浮子上浮带动发电机发电时,受到的浮力是110N;

    (2)波浪发电机的输出功率是1800W;

    (3)每台每年能节约煤炭12960kg.

    点评:

    本题考点: 电功与热量的综合计算;浮力大小的计算.

    考点点评: 本题考查浮力的大小及其计算、功的计算、功率的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,还要学会从所给信息中找到有用的数据.