Question

【題目】如圖是我國(guó)西部某地區(qū)風(fēng)力發(fā)電的外景．下表給出了在不同風(fēng)速下一臺(tái)風(fēng)車獲得的能量．若此地平均風(fēng)速為15m/s，1臺(tái)這樣的風(fēng)車10min獲得的風(fēng)能是J；若某時(shí)間內(nèi)風(fēng)速為12m/s，一臺(tái)風(fēng)車工作1h所產(chǎn)生的電能可以供18只“220V﹣100W”燈泡正常工作8h，則18只“220V﹣100W”燈泡正常工作8h需要電能kWh，這臺(tái)風(fēng)車發(fā)電效率為 ．

平均風(fēng)速（m/s）	5	10	15	20	25	30
1s內(nèi)獲得的能量（×104J）	4	8	12	16	20	24

Answer 1

【答案】7.2×107；14.4；15%
【解析】解：（1）若此地平均風(fēng)速為15m/s， 由上表可知，1s內(nèi)獲得的能量（即功率）：P1=12×104J/s=1.2×105J/s，
則10分鐘獲得的風(fēng)能：
W1=P1t1=1.2×105J/s×10×60s=7.2×107J；（2）由表中數(shù)據(jù)可知，1s內(nèi)風(fēng)車獲得的能量隨風(fēng)速的增大而增大，并且成倍數(shù)的增加，
所以1s內(nèi)風(fēng)車獲得的能量與風(fēng)速成正比關(guān)系，即： = ；
若風(fēng)速為12m/s時(shí)，1s內(nèi)獲得的能量（即功率）：
P2= P1= ×1.2×105J/s=9.6×104J/s，
則風(fēng)車工作1小時(shí)獲得的能量：
W總=P2t2=9.6×104J/s×3600s=3.456×108J；
風(fēng)車工作1小時(shí)產(chǎn)生的電能（可供18只“220V﹣100W”燈泡正常工作8h）：
W=Pt=18×100W×8×3600s=5.184×107J=14.4kWh；
故風(fēng)車發(fā)電的效率：
η= ×100%= ×100%=15%．
所以答案是：7.2×107；14.4；15%．
【考點(diǎn)精析】根據(jù)題目的已知條件，利用電功的計(jì)算的相關(guān)知識(shí)可以得到問題的答案，需要掌握電功計(jì)算公式：W=UIt（式中單位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）．