题目内容

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/s5678910
功率 KW92234445360
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)

【答案】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===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===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.
练习册系列答案
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精英家教网今天的人类,已经离不开电能了.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.由于没有燃料燃烧问题,也不会产生辐射或空气污染,符合“节能减排”、“低碳生活”的理念而正在世界形成热潮.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.盐城地处黄海之滨,春秋季风力大,持续时间长,大丰风力发电厂正在开发建设中.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)风能属于
 
(选填“可再生”或“不可再生”)能源,风力发电是把风能转化为
 
能,供各种产业日常生活使用.
(2)当风速为10m/s时,风力发电机组工作1h所产生的电能是
 
kW?h;若此时风车组1小时获得的风能为300kW?h,则风力发电机组的发电效率是
 
.
(3)大丰毗邻黄海,有较丰富的风力资源,即将并网的“十万千瓦”风力发电机组,预计年发电量2.5×108kW?h,相当于完全燃烧
 
kg的煤放出的能量.(煤的热值为3.0×107J/kg)
(4)大丰港港区计划安装如图2所示的“风光互补”景观节能灯,它“头顶”小风扇,“肩扛”太阳能电池板.关于节能灯的设计解释合理的是
 

A.太阳能电池板是将太阳能转化为电能
B.小风扇是用来给太阳能电池板散热的
C.小风扇是风力发电机,将电能转化为机械能
D.蓄电池在夜晚放电时,将电能转化为化学能
(5)面对日益严重的能源危机问题,人们正在积极寻找和开发新能源,你认为除了上述两种新能源之外,人类还可以开发哪些新能源?(至少举出两种)

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