Question

【题目】如图所示的风力发电机是将风能（气流的动能）来发电的装置．下表是某地的一台风力发电机，其风轮正面迎风时，在不同风速下获得的能量．

（1）由表可知，当风速25m/s时，该风力发电机1s内获得的能量E为____；

（2）当风速20m/s时，一台风车工作1h所产生的电能供100只“220V-100W”灯泡正常工作8h，则这台风车发电效率为______．

Answer 1

【答案】 1.25×106 12.5%

【解析】（1）由表格数据知，当风速增大为原来的2倍，获得能量增大为原来的23倍；风速增大为原来的3倍，获得能量增大为原来的33倍；风速增大为原来的4倍，获得能量增大为原来的44倍，所以风力发电机获得的能量与风速的三次方成正比；已知风速为5m/s时，1s内获得的能量E=1×104 J，所以当风速25m/s时，该风力发电机1s内获得的能量E=53×1×104J=1.25×106J；

（2）由表格数据知，当风速20m/s时，1s内获得的能量E=6.4×105J，1h获得的能量：E总 =6.4×105J×3600=2.304×109 J，100只“220V-100W”灯泡正常工作8h消耗的电能（有用的能量）：W=Pt=100×100W×8×3600s=2.88×108J，这台风车发电效率为：η=W/E总×100%=2.88×108J/2.304×109J×100%=12.5%。