题目内容

(2011?泸州)如图所示的风力发电是新能源开发中具有良好开发前景的发电方式.但风力发电的特点是随机性强,5m/s以上的风速才可以发电.泸州市属亚热带季风气候,春秋季风力大,持续时间长,可以考虑在泸州地区开发风力发电.下表是某一台风力发电机在不同风速下的发电功率:
平均风速m/s 5 6 7 8 9 10
功率 KW 9 22 34 44 53 60
请根据你所学知识完成以下问题:
(1)在泸州某主峰平均风速为8m/s的位置,安装有上述风力发电机一台,该发电机工作1h获得的电能为多少KW?h?将该电能全部用于带动额定电压为220V的电热器正常工作可达40h,则电热器的额定电流为多少?
(2)将上述发电机工作1h获得的电能全部用于带动机械效率为75%的电动抽水机工作,把水抽到10m高的水池上,请通过计算说明能否把容积为1000m3的水池盛满?(取g=10N/Kg,ρ水=1×103kg/m3)
分析:(1)根据表中数据可知平均风速为8m/s时的发电功率,根据W=Pt求出该发电机工作1h获得的电能;再根据W=UIt求出电热器的额定电流.
(2)先根据题意求出电动抽水机做的有用功,再根据W=Gh=mgh=ρVgh求出提升水的体积,最后和水池的容积相比较,即可得出答案.
解答:解:(1)当风速为8m/s时,由数据表格知,风力发电机组输出的电功率是44kW,
该发电机工作1h获得的电能为W=Pt=44kW×1h=44kW?h;
又因电热器的额定电压为220V,工作时间为40h,
所以电热器的额定电流为I=
W
Ut1
=
44000W?h
220V×40h
=5A;
(2)电动抽水机做的有用功为W有=Wη=44×3.6×106J×75%=1.188×108J,
提升水的体积为V=
W有
ρgh
=
1.188×108J
1×103kg/m3×10N/kg×10m
=1188m3>1000m3.
答:(1)该发电机工作1h获得的电能为44KW?h;电热器的额定电流为5A;
(2)上述发电机工作1h获得的电能全部用于带动效率为75%的电动抽水机工作时可以把容积为1000m3的水池盛满.
点评:本题考查了电功、效率、功、重力、质量的计算及数据的分析题,这要求同学们平时注意联系实际,拓宽视野,直面现实生活中的物理问题,学以致用;活化物理基本知识,注重基本素质和能力的培养.
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