题目内容
17、某地区的平均风速是6m/s，已知空气的密度是1.2kg/m3．此地有一风车，它的车叶转动时可以形成面积约为1200m2的圆面，求：
（1）平均1s时间内有多少质量的气流冲击风车车叶形成的圆面？
（2）已知1kg空气以这样的速度运动时具有的动能为18J，假如这个风车能将流过此圆面内气流动能E动的10%转变为电能．则该风车平均每秒钟发出的电能E电是多少？
（1）平均1s时间内有多少质量的气流冲击风车车叶形成的圆面？
（2）已知1kg空气以这样的速度运动时具有的动能为18J，假如这个风车能将流过此圆面内气流动能E动的10%转变为电能．则该风车平均每秒钟发出的电能E电是多少？
分析：（1）求出1s内冲击风车的气流的体积V=SL=Svt，再利用m=ρV求出质量；
（2）已知1kg空气产生的动能，即可求出总的动能，再利用E电=E动×η即可求出电能．
（2）已知1kg空气产生的动能，即可求出总的动能，再利用E电=E动×η即可求出电能．
解答：已知：v=6m/s，ρ=1.2kg/m3，S=1200m2，t=1s
求：m，E电
解：（1）V=SL=Svt=1200m2×6m/s×1s=7200m3
m=ρV=1.2kg/m3×7200m3=8640kg；
（2）E动=8640kg×18J/kg=155520J
E电=ηE动=10%×155520J=1552J；
答：平均1s时间内有8640kg流冲击风车车叶形成的圆面，该风车平均每秒钟发出的电能E电是1552J．
求：m，E电
解：（1）V=SL=Svt=1200m2×6m/s×1s=7200m3
m=ρV=1.2kg/m3×7200m3=8640kg；
（2）E动=8640kg×18J/kg=155520J
E电=ηE动=10%×155520J=1552J；
答：平均1s时间内有8640kg流冲击风车车叶形成的圆面，该风车平均每秒钟发出的电能E电是1552J．
点评：熟练掌握密度的计算公式，并能够利用效率计算能量间的转换．
练习册系列答案
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（5分）某省在沿海地区建造了风力发电厂，如图．下表给出了不同风速下每台风力发电机的发电功率：
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平均风速m/s |
5 |
6 |
8 |
9 |
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功率kW |
10 |
16 |
38 |
55 |
⑴风能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源
⑵若在某时间内平均风速为5m/s，一台发电机工作1h，获得的电能是多少？
⑶如果这些电能用来给效率为80%的电动车提供动力，可以使电动车以18km/h的速度匀速直线行驶2h，则电动车的牵引力是多少？