Question

【题目】如图所示的风力发电机是将风能（气流的动能）来发电的装置．下表是某地的一台风力发电机，其风轮正面迎风时，在不同风速下获得的能量．

平均风速v（m/s）	5	10	15	20
1s内获得的能量E（×104J）	1	8	27	64

（1）由表可知，当风速25m/s时，该风力发电机1s内获得的能量E为J；
（2）当风速20m/s时，一台风车工作1h所产生的电能供100只“220V﹣100W”灯泡正常工作8h，则这台风车发电效率为 ．

Answer 1

【答案】
（1）1.25×106
（2）12.5%
【解析】解：（1）由表格数据知，当风速增大为原来的2倍，获得能量增大为原来的23倍；风速增大为原来的3倍，获得能量增大为原来的33倍；风速增大为原来的4倍，获得能量增大为原来的44倍，所以风力发电机获得的能量与风速的三次方成正比；已知风速为5m/s时，1s内获得的能量E=1×104J， 所以当风速25m/s时，该风力发电机1s内获得的能量E=53×1×104J=1.25×106J；（2）由表格数据知，当风速20m/s时，1s内获得的能量E=6.4×105J，
1h获得的能量：E总=6.4×105J×3600=2.304×109J，
100只“220V﹣100W”灯泡正常工作8h消耗的电能（有用的能量）：
W=Pt=100×100W×8×3600s=2.88×108J，
这台风车发电效率为：
η= ×100%= ×100%=12.5%．
故答案为：（1）1.25×106；（2）12.5%．
（1）由表格数据分析，获得能量随风速的增大而增大，确定定量关系，从而解题；（2）知道灯泡的额定功率和工作时间，求出有用能量，知道总的能量，根据机械效率公式求出风车发电效率．