Question

【題目】如圖甲的風力發電機組主要由風機葉片和發電機組成．

（1）風機葉片形狀像飛機的機翼（如圖乙所示），當葉片被風吹動時，由于葉片兩面空氣流速不同，產生的壓強差使圖乙中的葉片受到向________（填“上”或“下”）的力使風葉旋轉．風葉產生的動力通過傳動系統傳遞給發電機，利用原理實現機械能轉化為電能．

（2）某風力發電機的輸出功率與風速的關系如圖丙所示，由圖象得到的下列信息，正確的有____．

A．只要有風，機組就能產生電能 B．風速過大，機組不會產生電能

C．風速越大，機組發電的功率一定越大 D．風速在一定范圍內，機組產生的電功率可能不變

（3）下表給出了在不同風速下某風機獲得的能量：

平均風速v（m/s）	5	10	15	20
1s內獲得的能量E（×104J）	1	8	27	64

①對表格進行分析，你發現該風機1s內獲得的能量與風速的定量關系是：________（用文字描述）；

②當風速為5m/s時，這臺風機獲得的能量有20%轉化為電能，則1s內所產生的電能可供1只“220V 100W”電燈正常工作時間為________ .

Answer 1

【答案】上 BD 風機獲得的能量與風速的三次方成正比 20s

【解析】

（1）由乙圖知，葉片的上面是突出的弧形，下面是平面，空氣流過時，上面空氣流速大于下面空氣流速，上面壓強小于下面壓強，葉片受到向上的力．

（2）由丙圖知，

A．在風很小和很大時，即風速小于V1，大于V3時，不能產生電能．選項錯誤，不符合題意．

B．風速過大，大于V3時，機組不會產生電能．選項正確，符合題意．

C．在一定范圍內，即在V1和V2之間時，風速越大，機組產生的電功率越大；在一定范圍內，V2和V3之間時，機組產生的電功率不變；選項錯誤，不符合題意．

D．風速在一定范圍內，即V2和V3之間時，機組產生的電功率可能不變．選項正確，符合題意．故選BD。

（3）①由表格數據知，風速增大為原來的2倍，風能增大為原來的23倍，風速增大為原來的3倍，風能增大為原來的33倍…，所以風機獲得的能量與風速的三次方成正比；

②據表格可知，若風速是5m/s時，所獲得的能量是W總=10000J，

這臺風機獲得的能量有20%轉化為電能，所以此時所獲得的電能是：W電能=W總×20%=2000J；

由P=可得，t===20s；