Question

【题目】现代生活中，人类对于能源的需求越来越大。如图是我国西部某地区风力发电的外景,风力发电机主要是由风机叶片和发电机组完成。已知该地区空气密度平均为1.3kg/m3，年平均风速为10m/s，该风力发电区里一台风力发电机在不同风速下获得的风能如下表所示：

平均风速（m/s）	5	10	15	20	25
1min内获得的能量（×106 J）	4.8	7.2	9.6	12	14.4

（1）100台这样的风力发电机在一年里（总工作时间按4000h计算）获得的风能是____J，这相当于______kg焦炭完全燃烧所释放出来的能量（已知焦炭的热值是3×107J/kg）。

（2）在风力作用下，风机叶片产生的动力通过传动系统传递给发电机，发电机利用____的原理，把_____能转化为电能。

（3）如果一台风力发电机把风能转化为电能的效率为80%，那么该地区一台风力发电机的电功率为___kW.

（4）请你写出风能的一个优点：_____________________。

Answer 1

【答案】1.728×1014 5.76×106 电磁感应 机械 96 清洁无污染

【解析】

（1）由表格数据知道，风速为10m/s时，一台风力发电机，1min获得的能量是7.2×106 J，所以，100台这样的风力发电机在一年里（总工作时间按4000h计算）获得的风能是：=1.728×1014J ；如果这些能量是由完全燃烧焦炭来获得，则焦炭的质量是： =5.76×106kg；

（2）在风力作用下，风机叶片产生的动力通过传动系统传递给发电机，是把机械能转化为电能，这是电磁感应现象；

（3）一台风力发电机，1min获得的能量是7.2×106 J，由知道，可以转化得到的电能是： =5.76×106 J，所以一台风力发电机的电功率是：=96 kW；

（4）风能属于可再生能源，风力发电其主要特点是取之不尽用之不竭，并且环保无污染；