Question

在如图甲所示储能电站中，蓄水池A中的水通过管道B推动水轮机带动发电机发电．用电低峰时潜水泵把水从D池抽到A池．图乙是储能发电控制原理图，水流接口与图甲中的管道B的最低点接通．白天光控开关闭合，当水的压强大于ρh₂g时弹簧推动开关K使1和2两点接通，在电磁继电器作用下触点3与5接通，电动水闸M打开，水流通过管道B推动发电机工作，夜晚光控开关断开或白天水压不足以推动开关K时，电动水闸M关闭，发电机停止工作．
（1）发电机发电过程中的能量转化是______．
（2）请完成乙图的电路连接．
（3）若圆柱形储水池A的半径为R，如图甲所示，0点为整池水的重心，A池的顶部距最低点B的距离为H，OB两点距离为h₁，池底与B点的距离为h₂，若发电机的效率为80%，A池装满一池水时，该发电设备一次能发多少电能？若一次发电时间为t，则发电机的发电功率为多少？（忽略水管直径和发电机的大小，要求写出推导过程，不要求代入具体数据计算）．

Answer

①水力发电机将机械能转化为电能．
②连接电路时要仔细分析题意．电源1给电动水闸供电，电源2给螺线管供电，光控开关控制螺线管中电流的通断．
③发电机发电时将水的机械能转化为电能．水流落下来带动发电机发电，其中水的重力势能的80%转化为电能．
根据功率的定义式计算发电机的发电功率．
【解析】
（1）水流带动发电机转动发电，将机械能转化为电能．
故答案为：机械能转化为电能．
（2）①由题意知，触点3与5接通，电动水闸M打开，电源1是电动水闸的供电系统，所以，电源1要与电动水闸串联，保证触电3与5接通时给电动水闸供电，如图所示．
②电源2则是螺线管的供电系统，电源2与螺线管串联．另外，电磁继电器在白天光控开关闭合时才能工作，所以光控开关控制电磁继电器，与电源2串联，如图所示．
故答案为：

（3）装满一池水的重力做功W=Gh1=mgh1=ρ水Vgh1=ρ水πR2（H-h2） gh1
设备一次发电量W电=W×80%=O.8ρ水πR2（H-h2） gh1 
发电机的电功率
P==
答：该发电设备一次发电量为若一次发电时间为O.8ρ水πR2（H-h2） gh1．发电机的发电功率为．