题目内容

某电力公司开发出一种圆柱形气球状的发电机(右图为示意图),悬于风力足够大且较稳定的300m高空,中心处大的风扇随风转动,带动发电机,产生的电流通过系着的电线到地面.假如气球体积3.0×10 5m3,最大发电功率为3000kW;(设300m高空的空气密为1.2kg/m3)问:
(1)气球在高空受到的浮力为多少?(g=10N/kg)
(2)若该风力发电机每年工作6000h,则它的最大年发电量是多少kW?h?
分析:气球在高空受到的浮力可由阿基米德定律直接算出.
发电量可由W=Pt直接算出.
解答:解:(1)气球在高空受到的浮力:
F=ρgV=1.2×10×3.0×103 N=3.6×106N
(2)年发电量:W=Pt 
=3000kW×6000h=1.8×l07kWh.
答:(1)气球在高空受到的浮力为3.6×106N.
(2)最大年发电量是1.8×l07kWh.
点评:本题思路比较简单,浮力和年发电量由公式可直接算出.
练习册系列答案
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(2012?曲阜市模拟)某电力公司开发出一种圆柱形气球状的发电机(如图),气球体积3.0×105m3,悬于风力充足的300m高空,整个装置质量为5.2t,中心处大的风扇随风转动,带动发电机.产生的电流通过系着的电线到地面,但该风力发电机5m/s以上的风速才可以发电.曲阜北部地区春秋季风力大,持续时间长,可以考虑利用该装置在曲阜北部地区开发风力发电.下表是该风力发电机在不同风速下的发电功率.
风速m/s 5 6 7 8 9 10
功率kW 9 22 34 44 53 60
请完成以下问题:
(1)假设300m高空的空气密度为1.2kg/m3,气球在高空受到的浮力是多少N?
(2)整个装置重为多少N?(g=10N/kg)
(3)假如地面大气压为一标准大气压,每升高12m,大气压降低1mm汞柱,发电机处的大气压为多少mm汞柱?
(4)某天平均风速5m/s,1天获得的电能假设全部用于带动电动抽水机工作,能把多少kg水抽到9m高的水池里?
(5)若曲阜北部地区每年平均风速7m/s,该风力发电机每年工作4600h,则它的年发电量相当于多少kg汽油完全燃烧放出的热量?(汽油的热值4.6×107J/kg)
(6)风能是属于
再生能(选填“可”或“不可”),根据发电机工作的原理推测其内部必备的组成是
磁体
磁体
和线圈.
(7)该风力发电机的优点是
清洁环保
清洁环保
,缺点是
不稳定
不稳定
(各写一条)

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