题目内容
【题目】我市南澳风力发电场位于南澳东半岛果老山脉。山巅有风车阵,与蓝天大海,组合成一幅壮丽的南粤山水新风景线(如图甲)。风力发电机组主要由风机叶片和发动机组成。
(1)风力发电利用的是风能,风能是清洁的、_____________(可再生/不可再生)能源。
(2)风机叶片具有质量轻、强度高、耐磨损等性能,通常用密度小,硬度_______(选填“大”或“小”)的复合材料制成;叶片形状像飞机的机翼,若叶片位置和风向如图乙所示,由于叶片两面空气流速不同产生压强差,而受到向________(选填“上”或“下”)的力使风叶旋转。
(3)风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机,利用_________原理。实现机械能转化为电能。
(4)(多选)某风力发电机的输出功率与风速的关系如图丙所示,由图像得到的下列信息,正确的有哪些(________)
A.只要有风,机组就能产生电能
B.风速过大,机组不会产生电能
C.风速越大,机组产生的电功率一定越大
D.风速在一定范围内,机组产生的电功率可能不变
(5)下表给出了在不同风速下某风机获得的能量:
当风速为5m/s时,这台风机工作1s所产生的电能可供1只“220V 100W”电灯正常工作10s,该风机发电的效率是______________。
【答案】 可再生 大 上 电磁感应 B、D 10%
【解析】风力发电利用的是风能,风能是清洁的、可再生能源。
风机叶片具有质量轻、强度高、耐磨损等性能,所以通常选用密度小,硬度大的复合材料制成;
若叶片位置和风向如图乙所示,叶片上面流速大、压强小;下面流速小,压强大。由于叶片两面空气流速不同产生压强差,叶片受到向上的力使风叶旋转。
风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机,利用电磁感应原理。实现机械能转化为电能。
由图丙可知,当风速达到v1时,风力发电机才有电能输出,故A错误。
当风速超过v3时,风力发电机没有电能输出,故风速过大,机组不会产生电能,B正确。
当风速在v2~v3时,机组产生的电功率不变,故C错误,D正确。
综上所述,答案为BD。
(5)当风速为5m/s时,这台风机1s内获得的能量为W=1×104J,1只“220V 100W”电灯正常工作10s所消耗的电能W电=Pt=100W×10s=1000J ,
该风机发电的效率是