题目内容

【题目】如图是我国西部某地区风力发电的外景.下表给出了在不同风速下一台风车获得的能量.若此地平均风速为15m/s,1台这样的风车10min获得的风能是J;若某时间内风速为12m/s,一台风车工作1h所产生的电能可以供18只“220V﹣100W”灯泡正常工作8h,则18只“220V﹣100W”灯泡正常工作8h需要电能kWh,这台风车发电效率为

平均风速(m/s)

5

10

15

20

25

30

1s内获得的能量(×104J)

4

8

12

16

20

24

【答案】7.2×107;14.4;15%
【解析】解:(1)若此地平均风速为15m/s, 由上表可知,1s内获得的能量(即功率):P1=12×104J/s=1.2×105J/s,
则10分钟获得的风能:
W1=P1t1=1.2×105J/s×10×60s=7.2×107J;(2)由表中数据可知,1s内风车获得的能量随风速的增大而增大,并且成倍数的增加,
所以1s内风车获得的能量与风速成正比关系,即: =
若风速为12m/s时,1s内获得的能量(即功率):
P2= P1= ×1.2×105J/s=9.6×104J/s,
则风车工作1小时获得的能量:
W=P2t2=9.6×104J/s×3600s=3.456×108J;
风车工作1小时产生的电能(可供18只“220V﹣100W”灯泡正常工作8h):
W=Pt=18×100W×8×3600s=5.184×107J=14.4kWh;
故风车发电的效率:
η= ×100%= ×100%=15%.
所以答案是:7.2×107;14.4;15%.
【考点精析】根据题目的已知条件,利用电功的计算的相关知识可以得到问题的答案,需要掌握电功计算公式:W=UIt(式中单位W→焦(J);U→伏(V);I→安(A);t→秒).

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