能源问题是当前的热门话题，传统的能源——煤和石油，一方面储量有限，有朝一日将要被开采完毕；另一方面，使用过程中也带来污染.寻找新的、无污染的能源是我们努力的方向，利用潮汐发电即是一例.

关于潮汐，古人说：“潮者，据朝来也；汐者，言夕至也.”如图5-10-1所示是利用潮汐发电的示意图，左方为陆地和海湾，中间为水坝，其下有通道，水经通道可带动发电机.涨潮时，水进入海湾，待内外水面高度相同，堵住通道，如图5-10-2（a）.潮落至最低时放水发电，如图5-10-2（b）.待内外水面高度相同，再堵住通道，直到下次涨潮至最高点，又放水发电，如图5-10-2（c）.设海湾面积为S=5.0×10⁸ m²，高潮与低潮间高度差为h=3.0 m，求一天内水流的平均功率.（g取10 m/s²）

注：实际上，由于各种损失，发电功率仅为流水功率的10％—25％.例如法国兰斯河潮汐发电站水势能释放平均功率为240 MW，而发电功率仅62 MW.

图5-10-1

 

图5-10-2

能源问题是当前热门话题，传统的能源——煤和石油，一方面储量有限，有朝一日将要被开采完毕；另一方面，使用过程中也带来污染.寻找新的、无污染的能源是人们努力的方向.利用潮汐发电即是一例.

    关于潮汐，古人说：“潮者，据朝来也；汐者，言夕至也.”下图是利用潮汐发电的示意图.左方为陆地和海湾，中间为大坝；其下有通道，水经通道可带动发电机.涨潮时，水进入海湾，待内外水面高度相同，堵住通道［图10-6-1（甲）］，潮降至最低点时放水发电［图10-6-1（乙）］；待内外水面高度相同；再堵住通道，直到下次涨潮至最高点，又放水发电［图10-6-1（丙）］.设海湾面积为5.0×10⁷ m²，高潮与低潮间高度差3.0 m，则一天内水流的平均功率为 MW.

图10-6-1

（注：实际上由于各种损失，发电功率仅为水流的平均功率的10%—25%.例如法国兰斯河（the Rance River）潮汐发电站水势能释放平均功率240 MW，而发电功率仅为62 MW.）

阅读下列材料，解答材料后的各个问题.

太阳向空间辐射的总功率为3.8×10²⁶ W，太阳光从太阳到达地球需要8 min 20 s.辐射到地球上的太阳能以下列形式被利用和储存：①使大地变热，转为内能；②使空气变热形成风，转为空气流动的动能（可用于风力发电）；③使水汽化，又以雨、雪形式返回到地面，转为水流的动能（可用于水力发电）；④被植物、微生物吸收（古代生物以煤、石油等形式储存起来，可直接作为燃料），作为人和动物的食物.

（1）已知地球半径为6.4×10⁶ m，求辐射到地球的太阳能的总功率；

（2）某海湾共占面积1.0×10⁷ m²，涨潮时水深20 m，此时关上水坝闸门，可使水位保持20 m不变.退潮时，坝外水位降至18 m.假如利用此水坝建水力发电站，重力势能转变为电能的效率是10%，每天有两次涨潮.该电站一天能发出多少电能？

（3）某同学为测量地表植物吸收太阳能的本领，做了如下实验：用一面积为0.1 m²的面盆盛6 kg的水，经太阳垂直照射15 min，温度升高 5 ℃.若地表植物接收太阳光的能力与水相等，试计算每平方米绿色植物每秒接收的太阳能为多少焦.若绿色植物在光合作用中每吸收1 kJ的太阳能可以放出0.05 L的氧气，则每公顷绿地每秒可放出多少升的氧气？（1公顷=10⁴ m²）

能源问题是当前的热门话题，传统的能源——煤和石油，一方面储量有限，有朝一日将要被开采完毕，另一方面，使用过程中也带来了污染，寻找新的、无污染的能源是人们努力的方向，利用潮汐发电即是一例.

关于潮汐，古人说：“潮者，据朝来也；汐者，言夕至也.”图10-6-1是利用潮汐发电的示意图.左方为陆地和海湾，中间为大坝；其下有通道，水经通道可带动发电机.涨潮时，水进入海湾，待内外水面高度相同，堵住通道［图10-6-1(甲)］，潮退至最低点时放水发电［图10-6-1(乙)］；待内外水面高度相同；再堵住通道，直到下次涨潮至最高点，又放水发电［图10-6-1(丙)］.设海湾面积为5.0×10⁷ m²，高潮与低潮间高度差3.0 m，则一天内水流的平均功率为_____MW.

图10-6-1

(注：实际上由于各种损失，发电功率仅为水流的平均功率的10%—25%.例如法国兰斯河(the Rance River)潮汐发电站水势能释放平均功率240 MW，而发电功率仅为62 MW)

能源是人类社会发展进步的物质基础，在当代，能源同信息、材料一起构成了现代文明的三大支柱．请回答以下问题：(1)人类历史进程的各个阶段，如按照石器时代、铁器时代、蒸汽时代、电气时代划分，各时代主要的动力来源分别是：_________、________、_________、__________．

(2)人类所使用的能量绝大部分来源于太阳能．捕获太阳能的生物主要为绿色植物，绿色植物能够通过光合作用把太阳能转化为化学能．光合作用的总反应式是___________，光合作用释放的氧来自于参加反应的哪些物质？

(3)煤、石油、天然气、水能及生物能等多年来大规模使用的能源，被称为________能源：而核能、地热能、海洋能、沼气以及现在又有新的利用方式的太阳能、风能等都被称为_________能源．

(4)煤、石油、天然气能源以热的形式供给人们需要的能量，试以它们各自的主要成分C、和为代表，写出它们燃烧过程的化学方程式．指出它们质量相同时，哪一种燃烧对环境造成的负面影响(产生温室效应)最小．

(5)水能是可再生能源，可持续地利用它来发电，为人类提供“清洁”的能源．若一水力发电站水库的平均流量为Q()，落差为h(m)，发电效率为，则全年的发电量A(kW·h)是多少？．

(6)人类利用和开发能源的过程体现了什么哲学道理？

(7)为了保证我国社会主义现代化建设顺利进行，国家已把能源的利用和开发作为经济建设和社会发展的战略重点．我国目前最主要的能源品种是__________，其藏量最丰富的省(区)是__________，其产量最多的省(区)是___________．我国能源利用的主要问题有______________．