潮汐发电原理实验装置

① 谁能帮我解释核能发电和潮汐发电

一．概述

自从1896年法国物理学家贝可勒尔发现铀的天然放射性以来，由于近百年来世界各国科学家的辛勤探索，人类不但对物质的微观结构有了更深刻的了解，而且还开发出了威力无比的核能。与此同时与核能相关的核技术，如加速器技术、同位素制备技术、核辐射探测技术、核成像技术、辐射防护技术及应用核技术等也得到迅猛发展。近百年来在这个领域已有40多位科学家获得了世界科学技术成就的最高奖赏——诺贝尔物理学奖或化学奖，这是其他任何学科领域都从未有过的。

第二次世界大战末期，美国使用绰号叫“小男孩”和“胖子”的两颗原子弹在日本广岛和长崎造成了人间灾难。从此人们一听到“原子弹”三个字就不寒而粟，甚至“原子能”或“核能”也被曲解为核武器的代名词。直至今天还有不少人对核电站害怕得很，以为核电站出事故时也会像原子弹一样爆炸，公众对核能和核技术充满恐惧感和神秘感。

然而核能的发现和应用也与古代“火药”的发明和应用一样，它既能用来作为杀人武器，又能移山填海，造福人类。事实上，第二次世界大战结束后，热爱和平的各国科学家就在和平利用核能力上面进行了卓有成效的工作。原子弹爆炸9年后，世界上第一座核电站在前苏联建成发电，它标志着人类大规模利用核能时代的开始。然而，直到今天，核能的利用仍然在两个领域中同时展开和同时发展。一方面在建设更多的不同堆型的核电站——轻水堆电站、重水堆电站、快堆电站，另一方面又在制造大规模的杀伤核武器——原子弹、氢弹、中子弹；一方面在建造核动力破冰船，另一方面又在建造核动力航空母舰和核潜艇。以致直至今天人类仍处在核威胁和核恐怖之中。为此热爱和平的人们一直在呼吁禁止核武器，直至彻底销毁全部核武器。

在进入21世纪，和平和发展已成为世界主流，人们既期望核能作为最具潜力的新能源在解决人类面临的能源危机中能发挥主力军的作用；又希望核武器永远在地球上消失，让人类赖以生存的地球成为美丽的乐园。

二．原子与原子核

人类对客观世界的认识是逐步深化的。从宏观上讲，宇宙浩瀚无穷；从微观上讲，又存在一个肉眼看不见的，难以捉摸的无限渺小的世界。

两千多年前人们就提出：世畀是由什么构成的?鉴于当时的科学技术水平，人们只能靠猜测和臆想来解释丰富多采的自然现象。时至今日，对这个问题人们可以毫不犹豫地回答：宇宙间浩瀚的万物都是由元素构成的。

构成元素的最小单位是原于。原子非常小，其直径大约只有l*lO-8cm。1911年卢瑟福通过用α粒子轰击金属薄片的散射实验证实这么小的原子也是有核的。原子核更小，约为10-13cm，只占原子大小的十万分之一。原于核带正电，它周围是数目不等的带负电的电子。原子核又是由质子和中子两种粒子组成，质子带正电，中子不带电。质子所带正电荷的大小和电子所带负电荷的大小正好相等，因此整个原子是中性的。现代科学家测出质子的质量为1.007277原子质量单位，中子的质量为1.008665原子质量单位，而电子质量仅为0.0005486原子质量单位，可见原子的质量主要集中在核上。质子所带正电荷的电量为1.602192*lO-19C。

如果原子核是由Z个质子和N个中子组成，则Z就是该原子核所属元素的原子序数。Z+N=A，A就是原子的质量数。因此如果知道某元素的原子序数和质量数就可以知道原于核里的质子和中子数。通常用如下符号表示元素的核状态：

质子数相同的原子具有相似的化学性质，处在元素周期表的同一位置，但它们的中子数可能不同；我们就把质子数相同而中子数不同的元素称之为同位素。例如氢原子核只有一个质子，没有中子( )，而它的同位素氘则有一个质子和一个中子( )，氚有两个中子和一个质子( )。同位素在化学性质方面虽然相似，但其他性质就相差甚远。如氢和氘都是稳定的同位素，而氚却带放射性。

1896年法国科学家贝可勒尔发现铀元素能自动地放射出一种穿透力很强的射线，它能透过黑纸使底片感光，这就是所谓放射现象。随后1900年居里夫妇在研究镭射线时发现，镭射线通过磁场后被分为两束。1906年卢瑟福在重复居里夫妇的实验时采用更高强度的磁场，结果镭射线被分成了三束(见图4-1)。后来科学家就把这三束射线分别称之为α射线、β射线和γ射线。其中α射线是由带正电的高速度的氦原子核组成；α射线是由速度很大的电子组成；而γ射线则是一种波长极短，不带电荷的穿透力极强的射线。

现在科学家们已经知道，每一种元素的同位素在受到中子轰击后，多半都会变成一种特定的放射性元素，都会放出。、α β γ射线，这些射线都具有一定的穿透力。因此人们可以在一种元素的原子核上人为地添加中子或质子，使他们变成别的原子。这样的原子常常是有放射性的，通常就称之为放射性同位素。通过加速器或核反应可以获得大量的放射性同位素。

放射性同位素的原子核是不稳定的，它能自发地放射出α、β、γ射线而转为另一种元素或转变到另一种状态，这一过程称之为衰变。衰变是放射性原子核的基本特征。但放射性同位素的每个核的衰变并不是同时发生的，而是有先有后。为了描述衰变过程的快慢，科学家定义放射性元素的原子核数因衰变而减少到原有原子核数一半时所需的时间为半衰期。因此衰变越快的元素，半衰期越短。半衰期是放射性同位素的一个特定常数，它基本上不随外界条件的变动和元素所处状态的改变而改变。

三．核能的来源

人类生活中利用的大多是化学能。化石燃料燃烧时燃料中的碳原子和空气中的氧原子结合，同时放出一定的能量。这种原子结合和分离使得电子的位置和运动发生变化，从而释放出的能量称之为化学能。显然它与原子核无关。
如果设法使原子核结合或分离是否也能释放出能量呢?近百年来科学家持之以恒的努力给予的答案是肯定的。这种由于原子核变化而释放出的能量，早先通俗地称为原子能。因为所谓原子能实际上是由于原子核发生变化而引起的，因此应该确切地称之为原子核能。经过科学家们多年的宣传，现在广大公众已了解原子能实际上是“核”的功劳，于是现在简洁的称呼“核能”取代了“原子能”；“核弹”、“核武器”取代了“原子弹”和“原子武器”。

“核能”来源于将核子(质子和中子)保持在原子核中的一种非常强的作用力——核力。试想，原于核中所有的质子都是带正电的，当它们拥挤在一个直径只有10-13cm的极小空间内时其排斥力该有多么大!然而质子不仅没有飞散，相反地还和不带电的中子紧密地结合在一起。这说明在核子之间还存在一种比电磁力要强得多的吸引力，这种力科学家就称之为“核力”。核力和人们熟知的电磁力以及万有引力完全不同，它是一种非常强大的短程作用力。当核子间的相对距离小于原子核的半径时，核力显得非常强大；但随着核子间距离的增加，核力迅速减小，一旦超出原于核半径，核力很快下降为零。而万有引力和电磁力都是长程力，它们的强度虽会随着距离的增加而减小，但却不会为零。
科学家在研究原于核结合时发现，原子核结合前后核子质量相差甚远。例如氦核是由4个核子(2个质子和2个中子)组成，对氦核的质量测量时发现，其质量为4.002663原子质量单位：而若将4个核子的质量相加则应为4.032980原子质量单位。

这说明氦核结合后的质量发生了“亏损”，即单个核的质量要比结合成核的核子质量数大。这种“质量亏损现象”正是缘于核子间存在的强大核力。核力迫使核子间排列得更紧密，从而引发质量减少的“怪”现象。

根据爱因斯坦的质能关系，任何物质的质量m和能量E之间有如下关系： E=mc2

式中：C为真空中的光速。根据上式，氮核的质量亏损所形成的能量为E=28.30MeV。当然就单个氦核而言，质量亏损所形成的能量很小，但对1g氦而言，它释放的能量就大得惊人，达6.78×1011J，即相当于19万kW·h的电能。由于核力比原子核与外围电子之间的相互作用力大得多，因此核反应中释放的能量就要比化学能大几百万倍。科学家将这种由核子结合成原子核时所放出的能量称之为原子核的总结合能。由于各种原子核结合的紧密程度不同，原子核中核子数不同，因此总结合能也会随之变化。由于结合能上的差异，于是产生了两种利用核能的不同途径：核裂变和核聚变。

核裂变又称核分裂，它是将平均结合能比较小的重核设法分裂成两个或多个平均结合能大的中等质量的原子核，同时释放出核能。重核裂变 般有自发裂变和感生裂变两种方式。自发裂变是重核本身不稳定造成的，因此其半衰期都很长。如纯铀自发裂变的半衰期约为45亿年，因此要利用自发裂变释放出的能量是不现实的。例如100万kg的铀自发裂变发出的能量一天还不到lkW·h电能。感生裂变是重核受到其他粒子(主要是中子)轰击时裂变成两块质量略有不同的较轻的核，同时释放出能量和中子。一个铀核受中子轰击时发生感生裂变时所释放的能量如表4-1所示。核感生裂变释放出的能量才是人们可以加以利用的核能。

核聚变又称热核反应，它是将平均结合能较小的轻核，例如 氘和氚在一定条件下将它们聚合成一个较重的平均结合能较大的原子核．同时释放出巨大的能量。由于原子核间有很强的静电排斥力，因此一般条件下发生核裂变的几率很小，只有在几千万度的超高温下，轻核才有足够的动能去克服静电斥力而发生持续的核聚变。由于超高温是核聚变发生必须的外部条件，所以又称核聚变为热核反应。

由于原子核的静电斥力同其所带电荷的乘积成正比，所以原子序数越小，质子数越少，聚合所需的动能(即温度)就越低。因此只有一些较轻的原子核，如氢、氘、氚、氦、锂等才容易释放出聚变能。最有希望的聚合反应是氘和氚的反应，它释放的能量是铀裂变反应的5倍。

利用氦（2He4）、锂（3Li6）和氢的同位素氘及氚产生的几种不同的聚变反应，其中以氘－氚反应和氘－氘反应较为理想。氘－氚反应可以在较低的温度下进行：

1D2＋1T3 → 2He4＋n＋17.6MeV

但氚只能由人工制造，如用中子轰击锂－6获得：

3Li6＋n → 2He4＋1T3＋4.8MeV

而锂资源有限，只能供应数百年，因此氘－氚反应不能从根本上解决能源问题。利用丰富的氘同位素作原料，使其聚合发生下列反应：

1D2 ＋1D2 → 2He3＋n＋3.2MeV

1D2＋1D2 → 1T3＋P＋4.0MeV

1D2＋2He3 → 2He4＋P＋18.3MeV

在不使用锂－6的情况下，总反应为：

61D2 → 2 2He4＋2P＋2n＋43.1MeV

氘在海水中含量非常丰富，而且提取也经济。海水中的重水是提取氘的重要原料。如每一立方米海水中的氘具有的潜能相当于大约270吨煤或1360桶石油的燃烧能量，而全球海洋中的氘的总能量供应相当于全世界原始化石燃料总能量供应的5000万倍。若氘－氘反应能够实现，海洋将成为人类用之不竭的能源。另一方面由于聚变反应不产生裂变碎片，所以更为安全，因此核聚变是理想的能源。

在氢弹爆炸中发生的是不可控的核聚变反应，而可控的核聚变反应至今仍处在研究阶段。核聚变反应的主要困难是如何获得热核反应所需的1亿摄氏度的高温及如何约束高温下的热核材料。虽然目前世界上已建成了很多对高温等离子体实行磁约束的实验装置，但至今未获得突破性的进展。

由于核聚变要求很高的温度，目前只有在氢弹爆炸和由加速器产生的高能粒子的碰撞中才能实现。因此使聚变能能够持续地释放，让其成为人类可控制的能源，即实现可控热核反应仍是21世纪科学家奋斗的目标。

四．反应堆

1．链式反应

20世纪最激动人心的科学成果之一就是核裂变的利用。链式反应是实现大规模可控核裂变的关健。图4-2是核裂变链式反应的示意图。从图上可以看出；每个铀核裂变时会产生2-3个中子，这些中子又会轰击其他铀核，使其裂变并产生更多的中子，这样一代一代发展下去就会形成一连串的裂变反应。这种连续不断的核裂变过程就称之为链式反应。虽然控制中子数的多寡就能控制链式反应的强弱。最常用的控制中子数的方法就是用善于吸收中子的材料制成控制棒，并通过控制棒位置的移动来控制维持链式反应的中子数目，从而实现可控核裂变。镉、硼、铪等材料吸收中子能力强，常用来制作控制棒。

2．反应堆的分类

实现大规模可控核裂变链式反应的装置称为核反应堆，简称为反应堆．它是向人类提供核能的关键设备。根据反应堆的用途所采用的燃料、冷却剂与慢化剂的类型以及中于子能量的大小，反应堆有许多分类的方法。

(1)按反应堆的用途分类

1) 生产堆。这种堆专门用来生产易裂变或易聚变物质，其主要目的是生产核武器的装料怀和氚。

2)动力堆。这种堆主要用作发电和舰船的动力。

3)试验堆。这种堆主要用于试验研究，它既可进行核物理、辐射化学、生物、医学等方面的基础研究，也可用于反应堆材料，释热元件、结构材料以及堆本身的静、动态特性的应用研究。

4)供热堆。这种堆主要用作大型供热站的热源。

(2)按反应堆采用的冷却剂分类

1)水冷堆。它采用水作为反应堆的冷却剂。

2)气冷堆。它采用氦气作为反应堆的冷却剂。

3)有机介质堆。它采用有机介质作反应堆的冷却剂。

4)液态金属冷却堆。它采用液态金属钠作反应堆的冷却剂。

(3)按反应堆采用的核燃料分类

1)天然铀堆。以天然铀作核燃料。

2)浓缩铀堆。以浓缩铀作核燃料。

3)钍堆。以钍作核燃料。

(4)按反应堆采用的慢化剂分类

1)石墨堆。以石墨作慢化剂。

2)轻水堆。以普通水作慢化剂。

3)重水堆。以重水作慢化剂。

(5)按核燃料的分布分类

1)均匀堆。核燃料均匀分布。

2)非均匀堆。核燃料以燃料元件的形式不均匀分布。

(6)按中子的能量分类

1)热中子堆。堆内核裂变由热中子引起。

2)快中子堆。堆内核裂变由快中子引起。

3．动力堆

在核能的利用中动力堆最为重要。动力堆主要有轻水堆，重水堆、气冷堆和快中子增殖堆。

(1)轻水堆

轻水堆是动力堆中最主要的堆型。在全世界的核电站中轻水堆约占85.9%。普通水(轻水)在反应堆中既作冷却剂又作慢化剂。轻水堆又有两种堆型：沸水堆和压水堆。前者的最大特点是作为冷却剂的水会在堆中沸腾面产生蒸汽，故叫沸水堆。后者反应堆中的压力较高，冷却剂水的出口温度低于相应压力下的饱和温度，不会沸腾，因此这种堆又叫压水堆。压水堆是核电站应用最多的堆型，在核电站的各类堆型中约占61.3%。

(2)重水堆

重水堆以重水作为冷却剂和慢化剂。由于重水对中子的慢化性能好，吸收中子的几率小，因此重水堆可以采用天然铀作燃料。这对天然铀资源丰富，又缺乏浓缩铀能力的国家是一种非常有吸引力的堆型。在核电站中重水堆约占4.5%。

(3)气冷堆

气冷堆是以气体作冷却剂，石墨作慢化剂。气冷堆经历了三代。第一代气冷堆是以天然铀作燃料，石墨作慢化剂．二氧化碳作冷却剂。这种堆最初是为生产核武器装料，后来才发展为产和发电两用。这种堆型早巳停建。第二代称之为改进型气冷堆，它是采用低浓缩铀作燃料，慢化剂仍为石墨，冷却剂亦为二氧化碳，但冷却剂的出口温度已由第一代的400度提高到600℃。第三代为高温气冷堆。与苗两代的区别是采用高浓缩铀作燃料，并用氦作为冷却剂。由于氦冷却效果好，燃料为弥散型无包壳，堆芯石墨又能承受高温，所以堆芯气体出口温度可高达800℃，故称之为高温气冷堆。核电站的各种堆型中气冷堆约占2%—3%，除发电外高温气冷堆的高温氦气还可直接用于需要高温的场合，如炼钢、煤的气化和化工过程等。

(4)快中子增殖堆

前述的几种堆型中核燃料的裂变主要是依靠能量比较小的热中子，都是所谓热中子堆。在这些堆中为了慢化中子，堆内必须装有大量的慢化剂。快中子反应堆不用慢化剂，裂变主要依靠能量较大的快中子。如果快中子堆中采用239Pu（钚）作燃料，则消耗一个239Pu核所产生的平均中子数达2.6个，除维持链式反应用去一个中子外，因为不存在慢化剂的吸收，故还可能有一个以上的中子用于再生材料的转换。例如可以把堆内天然铀中的238U转换成239Pu，其结果是新生成的239Pu核与消耗的239Pu核之比(所谓增殖比)可达1.2左右，从而实现了裂变燃料的增殖。所以这种堆也称为快中子增殖堆。它所能利用的铀资源中的潜在能量要比热中子堆大几十倍。这正是快堆突出的优点。
由于快堆堆芯中没有慢化剂，故堆芯结构紧凑、体积小，功率密度比一般轻水堆高4-8倍。由于快堆体积小，功率密度大，故传热问题显得特别突出。通常为强化传热都采用液态金属钠作为冷却剂。快中子堆虽然前途广阔，但核术难度非常大，目前在核电站的各种堆型中仅占0.7%。

潮汐能发电
潮汐能的主要利用方式是潮汐发电。利用潮汐发电必须具备两个物理条件：首先潮汐的幅度必须大，至少要有几米；第二海岸地形必须能储蓄大量海水，并可进行土建工程。潮汐发电的工作原理与一般水力发电的原理是相近的，即在河口或海湾筑一条大坝，以形成天然水库，水轮发电机组就装在拦海大坝里。潮汐电站可以是单 水库或双水库。从图1可以看出单水库潮汐电站只筑一道堤坝和一个水库。老的单水库潮汐电站是涨潮时使海水进人水库，落潮时利用水库与海面的潮差推动水轮发电机组。它不能连续发电，因此又称为单水库单程式潮汐电站。新的单水库潮汐电站利用水库的特殊设计和水闸的作用既可涨潮时发电，又可在落潮时运行，只是在水库内外水位相同的平潮时才不能发电。这种电站称之为单水库双程式潮汐电站，它大大提高了潮汐能的利用率。

因此为了使潮汐电站能够全日连续发电就必须采用双水库的潮汐电站。图2是双水库潮汐电站的示意图。这种电站建有两个相邻的水库，水轮发电机组放在两个水库之间的隔坝内。一个水库只在涨潮时进水（高水位库），一个水库（低水位库）只在落潮时泄水；两个水库之间始终保持有水位差，因此可以全日发电。 由于海水潮汐的水位差远低于一般水电站的水位差，所以潮汐电站应采用低水头、大流量的水轮发电机组。目前全贯流式水 轮发电机组由于其外形小、重量轻、管道短、效率高已为各潮汐电站广泛采用。

据估计到2O00年全世界潮汐发电站的年发电量可达到3X1010～6X1010kw·h。潮汐电站除了发电外还有着广阔的综合利用前景，其中最大的效益是围海造田、增加土地，此外还可进行海产养殖及发展旅游。正由于以上原因潮汐发电已倍受世界各国重视。

② 他们想利用潮汐来推动发电机发电，设计一个模拟实验来验证．①实验器材：一个自制的小叶轮（代替发电机的

（2）如图所示：将A抬高，表示涨潮，水从B流向A，推动叶轮转动；将A放低，表示落潮，水A从流向B，推动叶轮转动．
（3）①会有海草等物质堵塞叶轮的转动；②海水会腐蚀发电装置．

③ 大规模使用潮汐能的原因

目前,只有潮汐能发电技术比较成熟,其他形式海洋能的应用大都还停留在探索阶段.
2.1 潮汐能
潮汐能是海水受到月球、太阳等天体引力作用而产生的一种周期性海水自然涨落现象,是人类认识和利用最早的一种海洋能.潮汐能发电与水力发电的原理、组成基本上是一样的,也是利用水的能量使水轮发电机发电.问题是如何利用海潮所形成的水头和潮流量,去推动水轮发电机运转.海水的垂直涨落运动称为潮汐,海水水平运动叫潮流.人们通常把潮汐和潮流中所包含的机械能统称为潮汐能.潮汐能利用一般分两种形式：一是利用潮汐的动能,直接利用潮流前进的力量来推动水车、水泵或水轮发电机；一是利用潮汐的位能,在电站上下游有落差时引水发电.由于利用潮汐的动能比较困难,效率又低,所以潮汐发电多采用后一种形式,潮汐电站就是利用海洋潮位涨、落与库水位形成落差进行涨落潮发电.利用潮汐能发电可以采用单库单向、单库双向或双库单向等三种形式[5,6].
国外利用潮汐发电始于欧洲,20世纪初德国和法国已开始研究潮汐发电.世界上最早利用潮汐发电的是德国1912年建成的布苏姆潮汐电站,而法国则于1966年在希列塔尼米岛建成一座最大落差为13.5m、坝长750m、总装机容量24万kW的朗斯河口潮汐电站,年均发电量为5.44亿kW?h,它使潮汐电站进入了实用阶段.之后,美、英、加拿大、前苏联、瑞典、丹麦、挪威、印度等国都陆续研究开发潮汐发电技术,兴建各具特色的潮汐电站,并已取得巨大成功.
我国大陆海岸线长1.8万km,曲折的海岸线,众多的潮汐河流,蕴藏着丰富的潮汐能源.潮汐能利用的近代发展,起始于20世纪50年代后期.从1958年起,我国陆续在广东顺德、东湾、山东乳山、上海崇明等地建立了几十座潮汐能发电站,其中浙江省温岭市西南角乐清湾江厦潮汐试验电站装机容量最大,功率为3 200kW,仅次于法国的郎斯潮汐发电站和加拿大安纳波利斯潮汐发电站,是亚洲最大的潮汐电站.目前,国内外已建的主要潮汐电站如表2所示
表2 国内外已建主要潮汐电站
站名 所在地 装机容量（MW） 运行方式 建成时间
朗斯 法国 24×10 单库双向 1967年
安纳波利斯 加拿大 1×20 单库单向 1984年
基斯洛湾 前苏联 2×0.4 单库双向 1968年
江厦 中国浙江 1×0.5 1×0.6 3×0.7 单库双向 1985年
海山 中国浙江 2×0.075 双库连程 1975年
白沙口 中国山东 0.96 单库单向 1978年
浏河 中国江苏 2×0.075 单库双向 1976年
镇口 中国广东 6×0.026 单库双向 1972年
果子山 中国广西 0.04 单库单向 1977年
潮汐能发电是一项潜力巨大的事业,经过多年来的实践,在工作原理和总体构造上基本成型,可以进入大规模开发利用阶段,随着科技的不断进步和能源资源的日趋紧缺,潮汐能发电在不远的将来将有飞速的发展,潮汐能发电的前景是广阔的.
2.2 波浪能
波浪能发电是继潮汐发电之后发展最快的一种海洋能源利用措施.波浪能是由大气层和海洋在相互影响的过程中,由于在风和海水重力作用下形成永不停息、周期性上下波动的波浪,这种波浪具有一定的动能和势能.波浪能的大小与波高的平方和波动水域面积成正比.目前,日本、英国、美国、德国、加拿大、中国等都在研究波浪能发电,以日本、英国、挪威等国开发利用的水平较高.
解决波浪能发电的关键是波浪能转换装置.目前,人们运用最多的几种方式有气动式波浪能发电、液动式波浪能发电、蓄水波浪能发电等.气动式波浪能发电是利用波浪的起伏力量,均匀地把波浪能转换成气流能,以推动空气涡轮机发电.世界上第一台小型气动式波浪能发电装置是日本人益田在1964年发明的.液动式波浪能发电装置是把波浪能转换成液压能,再通过液压电机发电.比较典型的是英国人索尔特博士发明的“点头鸭”式波浪发电装置,“鸭体”吸收波浪能效率可达80%～90%.1985年,英国在苏格兰的艾莱岛建造了一座75kW的振荡水柱波力电站,1995年又建成一座输出功率为2MW的波浪能发电站,可满足2000户家庭用电.蓄水波浪能发电是利用气泵原理,使海浪“聚集”,并提高波浪的高度,以涌进岸边高处的蓄水池,再用高水头来冲击水轮电机发电.
我国波浪能资源丰富,估计约有5亿kW以上.但我国波浪能发电的研究起步较晚,1990年才在大万山岛建成第一座20kW级的试验性波浪发电站.
2.3 温差能
温差能是由于深部海水与表面海水温度差而产生的能量.温差能发电与地热能发电相似,其方式有三种：第一种是开放循环式,即将海水直接在低压下蒸发,产生蒸汽,去推动涡轮发电机发电.最早提出开放循环式温差发电的是法国的阿松瓦尔,他的学生克劳德在1926年试验成功海水温差发电,并于1930年在古巴海滨建成世界上第一座海水温差发电站,功率为10kW.1948年,法国在非洲象牙海岸建造了一座7000kW的海水温差发电站.开放循环式发电除得到电能外,还可以得到大量的淡水和副产品.第二种是封闭循环式,即利用海水上下温度差来使低沸点物质(如氟里昂、氨等)产生蒸汽,再用蒸汽推动涡轮发电机发电.闭路循环式是美国安德森父子1964年提出来的,1979年美国在夏威夷正式建成闭路循环式发电站,发电能力为50kW.闭路循环式发电可大大提高进排气之间的压力差和涡轮机的工作效率.第三种是混合循环式,它具有以上两种发电方式的特点,且效率更高.
目前,全世界已建有8座温差能发电站.预计到2010年全球将有1030座海洋温差能发电站问世.美、日等国是研究温差能发电的先进国家.美国在夏威夷建有一座闭路循环温差发电站,输出功率50kW,还将建一座发电能力达16万kW的温差能发电站.日本于20世纪80年代分别在南太平洋的瑙鲁岛和鹿儿岛建成100kW和MW级两座温差能电站.我国海域辽阔,东海、黄海、南海的平均水温都比较高,特别是南海夏季平均可达36℃以上,且大部分地区水深在1000m以上,自表层向下500～1000m即可得到5℃的冷水,具有利用海水温差发电的有利条件和广阔前景.中国科学院广州能源研究所于20世纪80年代中期曾在实验室进行过开放式温差能装置的模拟研究.
2.4 盐差能
海水属于咸水,它含有大量的矿物盐,河水属于淡水.因此,当陆地河水流入大海的交界区域,咸淡水相混时就会形成盐度差和较高的渗透压力,淡水会向咸水方向渗透,直至两者盐度平衡,在两种水体的接触面上新生一种物理化学能,利用这种能量发电就是海洋盐差能发电.
盐差能发电是美国人在1939年首先提出来的.目前,世界上只有以色列建了一座150kW的盐差能发电的实验装置,实用性盐差能发电站还未问世,看来人类要大规模地利用盐差能发电还有一个相当长的过程.
2.5 海流能
海流亦称洋流,是海洋中的海水朝一个方向不断流动,尤如河流具有固定流动路线一样,会产生一种不易觉察的海流动力.海流主要分布在大西洋的西部边界,那里有强大的黑潮海流、墨西哥海流,此外,世界上还有日本海流、北太平洋海流、南极环海流等.
海流能的主要用途是发电.它的发电原理就是利用海流的冲击力使水轮机高速旋转,再带动发电机发电.美国设计了一个最宏伟的海流能利用装置,就放在佛罗里达半岛外侧的墨西哥海流上,还将一艘海流发电船长年停泊在强劲的海流上发电.我国海流能发电起步较晚,1994年才在浙江省岱山县官山岛建成第一座海流能发电站.目前,世界海流能发电技术仍处于试验研究

④ 怎么利用海浪发电海浪发电原理是什么海浪发电装置内部结构

背景：
风与海面作用产生海浪，海浪能是以动能形式表现的水能资源之一。1977年，有人对世界各大洋平均波高1米、周期1秒的海浪进行推算，认为全球海浪能功率约为700亿千瓦，其中可开发利用的约为25亿千瓦，与潮汐能相近。海浪中蕴藏有如此丰富的能量，如将海浪的动能转化为电能，使制造灾难的惊涛骇浪为人类服务，是人们多年来梦寐以求的理想。
早在20世纪70年代，英国爱丁堡大学的工程师斯蒂芬•索尔特就发明了利用海浪发电的“爱丁堡鸭”海浪发电装置。之后，世界上许多国家，如英国、日本、美国、加拿大、芬兰、丹麦、法国等都在研究和试验海浪发电，并相继提出了数百种发电装置设计方案。但是，由于这样或那样的技术问题，海浪发电研究一直没有什么大的突破。直到今天，在能源开发方面，海浪能的利用仍然落后于风能和潮汐能的利用。

现状：
测试海浪发电机的成本很高，而且极其危险，是阻碍海浪发电研究和海浪能利用的重要原因之一。反复无常、变幻莫测的海洋既能产生巨大的能量，也能对机械装置造成毁灭性的破坏。
在苏格兰西海岸的艾斯雷岛上，Wavegen公司建造的500千瓦的“帽贝”海浪发电机已经向电网供电，这是目前世界上最成功的海浪发电装置，然而它是安装在海岸上的。根据海浪发电专家的意见，效率更高、能产生更多电能的海浪发电机必须是漂浮在海洋上的，而不是安装在海岸上的。
为解决一直困扰着海浪发电机设计和建造的各种问题，制造更先进的海浪发电机，欧洲海洋能源中心在英国政府的资助下建立了奥克尼海浪发电试验场。该试验场中安装有抗风暴的系泊设备和铠装电缆，使得安装和测试海浪发电机变得方便而廉价。现在，在奥克尼海浪发电试验场，欧洲海洋能源中心能同时安装四台海浪发电机，研究人员能够同时对不同的海浪发电机进行直接比较，这样就有可能挑选出最好的海浪发电机，从而以很低的成本产生出更多的电能。进一步说，在试验场里还有与电网相连的接入口，这样一来，实验测试用的海浪发电机在开始试验时就可能为研制者带来收益，从而降低了研制成本。
在奥克尼海浪发电试验场中，所有进行测试的海浪发电机都配有“插座”。这些“插座”固定在海底的混凝土墩子上。并由多用途电缆连接岸上设备。多用途电缆包括1条能传送23兆瓦电能的电缆和2条光缆，其中一条光缆用来将海浪发电设备的数据传输到岸上的控制室，另一条光缆将岸上的控制指令传送给海浪发电设备。海底的水流冲击力很强，如果电缆不加以特殊的保护，那么电缆在与岩石不断摩擦后就会遭到毁坏。为了保护好电缆，研究人员采用了铠装电缆，同时用沉重的混凝土护垫将其保护和固定起来。
海浪发电机所产生的电能先被送到岸边的一对变电站,然后再被送入国家电网。而数据收集中心则在离海岸大约35千米的远处。每个系泊位（插座）都由各自独立的控制中心进行控制，各个公司可以在试验场租用一个系泊位，然后通过互联网在自己公司的办公室内进行遥控操作。公司租用一个系泊位，每年要付一笔试验费用，如果试验中的发电设备运行良好的话，公司出售电能的收入将可以基本抵销支付的试验费用。
通过减少海浪发电机的试验费用，欧洲海洋能源中心努力帮助开发者将他们美好的设想转变为现实。眼下，既受到欧洲海洋能源中心试验场设施的诱惑，又得到英国政府的资助，Wavegen公司开始了新的试验。该公司计划开发一种漂浮在海洋上的海浪发电机，并在2004年进行测试，其基本原理与“帽贝”海浪发电机相同，依靠海浪驱动气动涡轮机发电。
奥克尼海浪发电试验场的第一个用户可能是“海蛇”。“海蛇”是英国海洋电力设备公司研制的一款海浪发电机的别称。该公司正在利用欧洲海洋能源中心建造的750千瓦的“海蛇”海浪发电机的样机。据说。“海蛇”的设计寿命为 15－20年，能经受住百年一遇的巨浪的冲击。
海洋发电技术
多亏了名叫George Taylor的企业家，从2007年开始，俄勒冈海边大面积的，有规律的海浪将为西海岸的家庭和企业供电。Taylor现年72岁，在澳大利亚长大，学过电气工程，过去四十年里是美国一家小公司的业主。他最近的一项发明是能将海浪的上下运动转化为电能的浮标，可以由沿海海底电缆控制，并能接入国家电网。
这种浮标是环保主义者的理想之物-从沙滩上就可以看到，引入了一种丰富的可再生的能源，而对海洋生物的影响微乎其微，也不会释放出导致全球变暖的气体。
Taylor计划在2010年之前做出一个100吨重，37英尺宽的浮标，能发电500千瓦。四十个那样的浮标连在一起发电的成本比起煤电厂要低得多，更不用说燃烧天然气等珍贵燃料发电的电厂。如此清洁的电能可以用来淡化海水，电解水，为燃料电池汽车提供氢气，或者为其它宏伟的，急需能源的项目提供廉价电能。

海浪发点设备：
海浪发电机由英国Checkmate 海洋能源公司设计，是一种类似蟒蛇的大型发电设备，由橡胶制成。宽度将达到7米，长度达到200米，二十五分之一大小的原型已于最近完成测试。投入使用后，可满足1000个普通家庭的用电需求。据他们透露，“巨蟒”将于2014年左右投入运转。

⑤ 如何有效地利用海洋里的能量

海洋能包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能及盐度差能等。除潮汐能来自月球与太阳的引力外，其他能量均由太阳辐射转化而来，它们都属于永久性洁净可再生能源。

潮汐能是指海水潮涨和潮落时产生的能量。古代沿海地区的人们就懂得利用潮汐作为磨坊的动力。自20世纪50年代起，世界许多国家开始在潮差较大的海湾或江河入海口修建拦海大坝，利用坝内外水位差推动水轮机发电，称为潮汐电站。最大的潮汐电站位于法国圣马洛附近朗斯河口，年发电量5.4亿度。中国是世界上建造潮汐电站最多的国家之一。

波浪能是由风的作用引起的海水表面波浪所具有的能量。20世纪60年代初，日本首先研制成功航标灯用波浪发电装置。此后，挪威、英国、美国、葡萄牙、中国等也建造了实验性波浪电站和航标灯用波浪发电装置。

海流能是指海水流动所具有的动能，主要包括海底水道和海峡中较为稳定的流动以及由于潮汐导致的有规律的潮流，蕴能非常可观。如中国的辽宁、山东、浙江、福建、台湾沿海不少地方的海流能量很高，舟山群岛附近的潮流每天两次随潮汐的涨落改变大小和方向，最高流速为3m／s。海流发电原理和风力发电相似，只不过是将轮机放在海底，或者悬挂在浮船底部。目前美国、英国、加拿大、日本、意大利和中国等都已建成示范性海流电站。

海水温差能是指利用海洋表层和深层海水之间温差产生的热能。例如在我国南海海域，表层海水受到太阳强烈照射而变暖，年均26℃以上，深处因受从极地流向赤道的冰冷海水影响，800米深层水温常年5℃，上下温差至少21℃。利用海水温度的这一差异可实现热力循环发电，方法是将表层温热海水抽入真空闪蒸器，使其沸腾蒸发变为蒸汽，推动汽轮发电机。排出的蒸汽进入冷凝器，由抽上来的深层冰冷海水冷却，重新凝结后排入海中。目前法国、美国、日本等已建成数座实验性海洋温差电站。

盐差能是指海水和淡水之间或两种含盐浓度不同的海水之间的化学电位差能，主要存在于河海交接处。盐差能发电原理实际上是利用浓溶液扩散到稀溶液中释放出的能量，利用只能通过水、不能通过盐的半渗透膜，在盐水和淡水之间形成水位差，然后直接由水轮发电机发电。目前，各国正在对此开展实验性研究。

⑥ 物理学家创造发明的故事（具体的）比如说XXX发明了XXX的事情过程

1.
19世纪初期，科学家们研究的重要课题，是廉价地并能方便地获得电能的方法。
1820年，奥斯特成功地完成了通电导线能使磁针偏转的实验后，当时不少科学家又进行了进一步的研究：磁针的偏转是受到力的作用，这种机械力，来自于电荷流动的电力。那么，能否让机械力通过磁，转变成电力呢？著名科学家安培是这些研究者中的一个，他实验的方法很多，但犯了根本性错误，实验没有成功。
另一位科学家科拉顿，在1825年做了这样一个实验：把一块磁铁插入绕成圆筒状的线圈中，他想，这样或许能得到电流。为了防止磁铁对检测电流的电流表的影响，他用了很长的导线把电表接到隔壁的房间里。他没有助手，只好把磁铁插到线圈中以后，再跑到隔壁房间去看电流表指针是否偏转。现在看来，他的装置是完全正确的，实验的方法也是对头的，但是，他犯了一个实在令人遗憾的错误，这就是电表指针的偏转，只发生在磁铁插入线圈这一瞬间，一旦磁铁插进线圈后不动，电表指针又回到原来的位置。所以，等他插好磁铁再赶紧跑到隔壁房间里去看电表，无论怎样快也看不到电表指针的偏转现象。要是他有个助手，要是他把电表放在同一个房间里，他就是第一个实现变机械力为电力的人了。但是，他失去了这个好机会。
又过了整整6年，到了1831年8月29日，美国科学家法拉第获得了成功，使机械力转变为电力。他的实验装置与科拉顿的实验装置并没有什么两样，只不过是他把电流表放在自己身边，在磁铁插入线圈的一瞬间，指针明显地发生了偏转。他成功了。手使磁铁运动的机械力终于转变成了使电荷移动的电力。
法拉第迈出了最艰难的一步，他不断研究，两个月后，试制了能产生稳恒电流的第一台真正的发电机。标志着人类从蒸汽时代进入了电气时代。
一百多年来，相继出现了很多现代的发电形式，有风力发电、水力发电、火力发电、原子能发电、热发电、潮汐发电等等，发电机的构造日臻完善，效率也越来越高，但基本原理仍与法拉第的实验一样：少不了运动着的闭合导体，少不了磁铁。
2.
们都知道从苹果落地中牛顿发现了万有引力定律的故事，其实那不过是法国启蒙思想家伏尔泰为宣传自然科学而编的故事。
在牛顿之前，人们已经知道有两种“力”：地面上的物体都受重力的作用，天上的月球和地球之间以及行星和太阳之间都存在引力。这两种力究竟是性质不同的两种力？还是同一种力的不同表现？牛顿在剑桥大学读书时就考虑起这个问题了。
牛顿23岁时，鼠疫流行于伦敦。剑桥大学为预防学生受传染，通告学生休学回家避疫，学校暂时关闭。牛顿回到故乡林肯郡乡下。他仍没有间断学习和对引力问题的思考。
那时，乡下的孩子们常常用投石器打几个转转，之后，把石头抛得很远。他们还可以把一桶牛奶用力从头上转过，而牛奶不洒出来。
这一现像激发了牛顿关于引力的想像：“什么力使投石器里面的石头，水桶里的牛奶不掉下来呢？”这个问题使他想到开普勒和伽利略的思想。他从浩瀚的宇宙太空，周行不息的行星，广寒的月球，直至庞大的地球，进而想到这些庞然大物之间力的相互作用。这对牛顿抓紧这些神奇的思想不放，一头扎进“引力”的计算和验证中了。牛顿计划用这个原理验证太阳系各行星的行动规律。他首先推求月球和地球距离，由于引用的资料数据不正确，计算的结果错了。因为依理推算月球围绕地球转，每分钟的向心加速度应是16英尺，但据推算仅得13．9英尺。在失败的困境中，牛顿没有灰心，反而以更大的努力进行辛勤的研究。
1671年，新测量的地球半径值公布了。牛顿利用这一数据重新检验了自己的理论，同时，还利用他自己发明的微积分处理了月一地关系中不能把地球看作质点时，重力加速度的计算问题。有了这两项改进，牛顿得到了两个完全一致的加速度值。这使他认为，重力和引力具有相同的本质。他又把基于地面物体运动的三条定律（即牛顿三大定律）用于行星运动，同样得出满意的正确结论。
牛顿整整经过了7个春秋寒暑，到他30岁时终于把举世闻名的“万有引力定律”全面证明出来，奠定了理论天文学、天体力学的基础。
万有引力定律的发现，宣告了天上地面的万物都遵循同一规律运动，彻底否定了亚里士多德以来宗教势力宣扬的天上地下不同的思想，这是人类认识史上的一次飞跃。

⑦ 人们是怎样利用海水发电的

名称: 海水温差发电
主题词或关键词: 发电站 能源科学
内容
利用海水表层（热源）和深层（冷源）之间的温度差发电的电站，叫海水温差发电站。
早在1881年9月，巴黎生物物理学家德·阿松瓦尔就提出利用海洋温差发电的设想。
1926年11月，法国科学院建立了一个实验温差发电站，证实了阿松瓦尔的设想。1930年，阿松瓦尔的学生克洛德在古巴附近的海中建造了一座海水温差发电站。
1961年法国在西非海岸建成两座3500千瓦的海水温差发电站。美国和瑞典于1979年在夏威夷群岛上共同建成装机容量为1000千瓦的海水温差发电站，美国还计划在21世纪初建成一座100万千瓦的海水温差发电装置，以及利用墨西哥湾暖流的热能在东部沿海建立500座海洋热能发电站，发电能力达2亿千瓦。
把热能转变成机械能必须具备三个基本条件：热源、冷源和工质。普通热机用水作工质，热源加热工质，产生蒸汽，驱动汽轮发电机发电，排出废汽被冷凝器冷却，凝结水送回锅炉，继续被加热，循环使用。海洋热能主要来自太阳能。世界大洋的面积浩瀚无边，热带洋面也相当宽广。海洋热能用过后即可得到补充，很值得开发利用。海水温差发电技术，是以海洋受太阳能加热的表层海水（25℃～28℃）作高温热源，而以500米～1 000米深处的海水（4℃～7℃）作低温热源，用热机组成的热力循环系统进行发电的技术。从高温热源到低温热源，可能获得总温差15℃～20℃左右的有效能量。最终可能获得具有工程意义的11℃温差的能量。
据计算，从南纬20度到北纬20度的区间海洋洋面，只要把其中一半用来发电，海水水温仅平均下降1℃，就能获得600亿千瓦的电能，相当于目前全世界所产生的全部电能。专家们估计，单在美国的东部海岸由墨西哥湾流出的暖流中，就可获得美国在1980年需用电量的75倍。
据海洋学家估计，全世界海洋中的温度差所能产生的能量达20亿千瓦。
潮汐发电

由于引潮力的作用，使海水不断地涨潮、落潮。涨潮时，大量海水汹涌而来，具有很大的动能；同时，水位逐渐升高，动能转化为势能。落潮时，海水奔腾而归，水位陆续下降，势能又转化为动能。海水在运动时所具有的动能和势能统称为潮汐能。

我国大陆海岸线长，岛屿众多，北起鸭绿江口，南到北仑河口，长达18000多公里，加上5000多个岛屿的海岸线14000多公里，海岸线共长32000多公里，因此潮汐能资源是很丰富的。据不完全统计，全国潮汐能蕴藏量为1．1亿千瓦，年发电量可达2750千瓦时，其中可供开发的约3850万千瓦，年发电量870亿千瓦时，大约相当于40多个新安江水电站。目前我国潮汐电站总装机容量已有1万多千瓦。

潮汐能的重要应用之一是发电。1913年德国在北海海岸建立了第一座潮汐发电站。1957年我国在山东建成了第一座潮汐发电站。1978年8月1日山东乳山县后沙口潮汐电站开始发电，年发电量230万千瓦时。1980年8月4日我国第一座“单库双向”式潮汐电站——江厦潮汐试验电站正式发电，装机容量为3000千瓦，年平均发电1070万千瓦时，其规模仅次于法国朗斯潮汐电站（装机容量为24万千瓦，年发电5．4亿千瓦时），是当时世界第二大潮汐发电站。

简单地说，潮汐发电就是在海湾或有潮汐的河口建筑一座拦水堤坝，形成水库，并在坝中或坝旁放置水轮发电机组，利用潮汐涨落时海水水位的升降，使海水通过水轮机时推动水轮发电机组发电。从能量的角度说，就是利用海水的势能和动能，通过水轮发电机转化为电能。

潮汐发电的型式有三种。

第一种是单库单向电站。即只用一个水库，仅在涨潮（或落潮）时发电，我国浙江省温岭县沙山潮汐电站就是这种类型。

第二种是单库双向电站。用一个水库，但是涨潮与落潮时均可发电，只是在平潮时不能发电，广东省东莞县的镇口潮汐电站及浙江省温岭县江厦潮汐电站，就是这种型式。

第三种是双库双向电站。它是用二个相邻的水库，使一个水库在涨潮时进水，另一个水库在落潮时放水，这样前一个水库的水位总比后一个水库的水位高，故前者称为上水库，后者称为下水库。水轮发电机组放在两水库之间的隔坝内，两水库始终保持着水位差，故可以全天发电。

潮汐发电的优点是成本低，每度电的成本只相当火电站的八分之一。

⑧ 世界上先有发电机还是先有电动机

先有发电机后有电动机

现在我们生活在电力时代，我们的生活和生产都离不开电。那么，世界上是先有发电机呢还是先有电动机呢？从逻辑上讲，先得有发电机而后才有电动机，但情况并不是这样，历史上，最先出现的是电动机，而有才有了发电机。不过，大型的实用电动机和发电机是在你追我赶、相互激励中不断研制和持续改进的。

应该首先说明的，人类最早应用的电力不是由发电机发出来的，而是由伏打电池发出来的。

十九世纪以前，人们对电的认识是有限的。1821年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应：通电导线在磁场中会运动。这为电动机的发明提供了理论基础。奥斯特的实验装置被看成是最原始的电动机。在最初展出这一伟大发现时，曾有人不屑一顾地问：这玩意有什么用呀？！科学家机智地反问：“新生儿有什么用？”的确，这个婴儿不久就长成了巨人。

1834年，德国物理学家雅可比用电磁铁做转子，制成了第一台实用直流电动机。1838年，美国人特斯拉发明了交流电动机，这种电动机结构简单，体积较小，使用方便，被广泛应用于工农业生产中。

从能量转化的角度看，电动机是把电能转化成动能的的机器。

电动机已经发明了，电的广泛应用有了可能。但这时的发电机都还是直流的，提供电能的能力低，而且比较昂贵，用它做电能来源几乎看不到其商用价值和实用意义。1850年的电能比蒸汽能贵25倍，促使人们寻找其他的电能来源。科学家根据逆向思维猜想，既然电能能转化成动能，那么动能能否转化成电能呢？为此，科学家进行了大胆的实验和大量的实践。

电流的磁效应规律发现十年后的1831年，英国物理学家法拉第发现了电磁感应定律（导线在磁场中做切割磁力线运动时，导线中有电流产生），为发电机的制造提供了理论基础。在迈出艰难的第一步后，法拉第不断研究，两个月后试制了能产生稳恒电流的第一台真正的发电机，标志着人类从蒸汽时代进入了电气时代。

法拉第的电磁感应定律使人们知道了动能转变成电能的可能性，为发电机的制造指明了方向。各种发电机开始出现，不断更新，电能开始大量的、廉价的出现。电能开始作为一种新的能源形式支配着社会经济生活。一百多年来，相继出现了很多现代的发电形式，有风力发电、水力发电、火力发电、地热发电、潮汐发电、太阳能发电、核能发电等，发电机也日益成熟，效率不断提，但基本原理仍然与法拉第的科学实验一样。

⑨ 请给我一些关于物理实验探究题。要有思路和答案的。

下面是目录
· 人体与物理 · 汉语成语与物理
· 爱斯基摩人的冰屋 · 神奇的磁化水
· 照明节电 · 从垃圾中获得能量
· 呵气和吹气 · 电子琴的发音原理
· 潮汐产生的原因 · 潮汐发电
· 利用发光二极管种植蔬菜 · 高空的气温为什么低？
· 冰棍和冰激凌 · 失重和宇宙开发
· 测定反应时间 · 混响
· 感受向心力 · 放电现象
· 照相用闪光灯 · 无处不在的弹簧
· 静电的应用 · 磁带录音原理
· 日光灯 · 毛细现象
· 液晶 · 半导体
· 磁性材料 · 磁与生物
· 光圈指数中的规律 · 直线电机和磁悬浮列车
· 观察日光灯的闪烁 · 无线电波的传播
· 电视和雷达 · 激光
· 放射性同位素的应用 · 光导纤维
· 蒙气差 · 噪声的作用
· 海市蜃楼 · 眼睛
· 光的电磁说 · 笔杆上的小孔有什么功用?
· 激光 · 如何确定古木的年代
· 饺子或肉丸煮熟了为什么会浮起来? · 立体电影和偏振
· 人是怎样看见物体的？ · 打气筒在使用时为什么会变热?
· 电冰箱的原理 · 电冰箱门上的星标
· 高空的白雾带是怎样形成的? · 水烧开时不会溢出来，为什么粥烧开了却会溢泻出来呢？
· 为什么刚掀开的冷冻啤酒瓶口会冒出雾气? · 为什么罐装的自动喷剂喷了一会罐身会变凉?
· 为什么用湿布抹冰箱的冰格会被粘着? · 向手背呵气和吹气感觉有什么区别?
· 怎样把开水冷却? · 那么，米粒是怎样被扩大的呢？
· 钟表小史 · 怎样旋开玻璃瓶上太紧的铁盖?
· 饭菜扑鼻香 · 香脆的爆米花
· 暄松的馒头 · 多孔的冻豆腐
· 冰棍“冒汽” · 吃鸡蛋有诀窍
· 服装的颜色 · 怎样使服装挺括
· 关羽和张飞比力气 · 雨衣上的学问
· 巧妙的纸弹竹枪 · “爬云梯”的梯子短一些是否更安全？
· 地球隧道中石头作什么运动 · 为什么1980年迟了一秒钟
· 多米诺骨牌效应 · 旋转的乒乓球
· 爆炸时寂静区是怎样形成的? · 开水倒在地上为什么发出低沉的“扑扑”声?
· 如何减少烟尘对大气的污染 · “热得快”的奥秘
· 沙雕艺术中的物理学 · 浅谈纳米技术
· 水生细菌的磁罗盘 · 鸽子是怎么认识归家之路的?
· 三线插头是不是三相插头? · 当你站在角镜前，你的像有多少个？
· 视网膜前面的血细胞引起的幻觉 · 米格伦疑案的真相
· 有孔纸片托水 · 有趣的橡皮脸
· 火烧手绢 · 无中生有
· 纸片腾空 · 破镜重圆
· 吹掉帽子 · 不可思议的平衡表演
· 连结玻璃杯 · 气球吸杯
· 趣味拔河赛 · 大雪后为什么很寂静
· 天空的颜色与大气污染 · 肥皂泡为什么总是先上升后下降
· 闪电为什么是弯弯曲曲的 · 不祥的圣婴——厄尔尼诺
参考资料：http://www.pep.com.cn/shzdwl/

⑩ 海洋能源的开发是什么样

因月球引力的变化引起潮汐现象，潮汐导致海水平面周期性地升降，因海水涨落及潮水流动所产生的能量成为潮汐能。潮汐能是以势能形态出现的海洋能，是指海水潮涨和潮落形成的水的势能与动能。

海洋的潮汐中蕴藏着巨大的能量。在涨潮的过程中，汹涌而来的海水具有很大的动能，而随着海水水位的升高，就把海水的巨大动能转化为势能；在落潮的过程中，海水奔腾而去，水位逐渐降低，势能又转化为动能。潮汐能的能量与潮量和潮差成正比。或者说，与潮差的平方和水库的面积成正比。和水利发电相比，潮潮汐发电原理图汐能的能量密度低，相当于微水头发电的水平。世界上潮差的较大值为13～15米，但一般说来，平均潮差在3米以上就有实际应用价值。潮汐能是因地而异的，不同的地区常常有不同的潮汐系统，它们都是从深海潮波获取能量，但具有各自独有的特征。景观很复杂，但对于任何地方的潮汐都可以进行准确预报。

潮汐能的利用方式主要是发电。潮汐发电是利用海湾、河口等有利地形，建筑水堤，形成水库，以便于大量蓄积海水，并在坝中或坝旁建造水利发电厂房，通过水轮发电机组进行发电。只有出现大潮，能量集中时，并且在地理条件适于建造潮汐电站的地方，从潮汐中提取能量才有可能。虽然这样的场所并不是到处都有，但世界各国都已选定了相当数量的适宜开发潮汐电站的站址。

发展像潮汐能这样的新能源，可以间接使大气中的二氧化碳含量的增加速度减慢。潮汐是一种世界性的海平面周期性变化的现象，由于受月亮和太阳这两个万有引力源的作用，海平面每昼夜有两次涨落。潮汐作为一种自然现象，为人类的航海、捕捞和晒盐提供了方便，更值得指出的是，它还可以转变成电能，给人类带来光明和动力。

海水温差能是指涵养表层海水和深层海水之间水温差的热能，是海洋能的一种重要形式。海洋的表面把太阳的辐射能大部分转化为热水并储存在海洋的上层。另一方面，接近冰点的海水大面积地在不到1000米的深度从极地缓慢地流向赤道。这样，就在许多热带或亚热带海域终年形成20℃以上的垂直海水温差。利用这一温差可以实现热力循环并发电。

温差发电的基本原理就是借助一种工作介质，使表层海水中的热能向深层冷水中转移，从而做功发电。海洋温差能发电主要采用开式和闭式两种循环系统。

波浪能发电是通过波浪能装置将波浪能首先转换为机械能(液压能)，然后再转换成电能。这一技术兴起于20世纪80年代初，西方海洋大国利用新技术优势纷纷展开实验。

波浪能具有能量密度高、分布面广等优点。它是一种取之不竭的可再生清洁能源。尤其是在能源消耗较大的冬季，可以利用的波浪能能量也最大。小功率的波浪能发电，已在导航浮标、灯塔等获得推广应用。我国有广阔的海洋资源，波浪能的理论存储量为7000万千瓦左右，沿海波浪能能流密度大约为2~7千瓦/米。在能流密度高的地方，每一米海岸线外波浪的能流就足以为20个家庭提供照明。