题目内容

1.如图甲的风力发电机组主要由风机叶片和发电机组成.
(1)风机叶片形状像飞机的机翼(如图乙所示),当叶片被风吹动时,由于叶片两面空气流速不同,产生的压强差使图乙中的叶片受到向上(填“上”或“下”)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,利用原理实现机械能转化为电能.
(2)某风力发电机的输出功率与风速的关系如图丙所示,由图象得到的下列信息,正确的有BD.
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,机组发电的功率一定越大    D.风速在一定范围内,机组产生的电功率可能不变
(3)下表给出了在不同风速下某风机获得的能量:
平均风速v(m/s)5101520
1s内获得的能量E(×104J)182764
①对表格进行分析,你发现该风机1s内获得的能量与风速的定量关系是:风机获得的能量与风速的三次方成正比(用文字描述);
②当风速为5m/s时,这台风机获得的能量有20%转化为电能,则1s内所产生的电能可供1只“220V 100W”电灯正常工作多长时间?

分析 (1)叶片上面弧形,下面平面,风经过叶片时,分析叶片上下空气流速,根据流速越大压强越小,分析压强大小,分析受力情况.
(2)由图象丙进行分析,风速比较小时和风速比较大时,不会产生风能,在一定范围内电功率随风速增大而增大,在一定范围内,风速增大,电功率不变.
(3)由表格数据分析,风能随风速的增大而增大,并且有定量关系,把定量关系确定下来;
知道灯泡的额定功率和工作时间,求出有用功,知道总功,根据机械效率公式求出机械效率.

解答 解:(1)由乙图知,叶片的上面是突出的弧形,下面是平面,空气流过时,上面空气流速大于下面空气流速,上面压强小于下面压强,叶片受到向上的力.
(2)由丙图知,
A.在风很小和很大时,即风速小于V1,大于V3时,不能产生电能.选项错误,不符合题意.
B.风速过大,大于V3时,机组不会产生电能.选项正确,符合题意.
C.在一定范围内,即在V1和V2之间时,风速越大,机组产生的电功率越大;在一定范围内,V2和V3之间时,机组产生的电功率不变;选项错误,不符合题意.
D.风速在一定范围内,即V2和V3之间时,机组产生的电功率可能不变.选项正确,符合题意.
(3)①由表格数据知,风速增大为原来的2倍,风能增大为原来的23倍,风速增大为原来的3倍,风能增大为原来的33倍…,所以风机获得的能量与风速的三次方成正比;
②据表格可知,若风速是5m/s时,所获得的能量是W总=10000J,
这台风机获得的能量有20%转化为电能,所以此时所获得的电能是:W电能=W总×20%=2000J;
由P=$\frac{W}{t}$可得,t=$\frac{{W}_{电能}}{P}$=$\frac{2000J}{100W}$=20s;
故答案为:(1)上;(2)BD;(3)①风机获得的能量与风速的三次方成正比;②则1s内所产生的电能可供1只“220V 100W”电灯正常工作20s.

点评 本题考查了可再生能源、机械效率、流体压强和流速关系,其它内容都是从给定的材料中分析问题,考查学生对新事物的分析、判断能力,最近几年中考中出现的频率较高,并且有一定的难度.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网