Question

（2011?瀘州）如圖所示的風力發電是新能源開發中具有良好開發前景的發電方式．但風力發電的特點是隨機性強，5m/s以上的風速才可以發電．瀘州市屬亞熱帶季風氣候，春秋季風力大，持續時間長，可以考慮在瀘州地區開發風力發電．下表是某一臺風力發電機在不同風速下的發電功率：

平均風速m/s	5	6	7	8	9	10
功率 KW	9	22	34	44	53	60

請根據你所學知識完成以下問題：
（1）在瀘州某主峰平均風速為8m/s的位置，安裝有上述風力發電機一臺，該發電機工作1h獲得的電能為多少KW?h？將該電能全部用于帶動額定電壓為220V的電熱器正常工作可達40h，則電熱器的額定電流為多少？
（2）將上述發電機工作1h獲得的電能全部用于帶動機械效率為75%的電動抽水機工作，把水抽到10m高的水池上，請通過計算說明能否把容積為1000m³的水池盛滿？（取g=10N/Kg，ρ_水=1×10³kg/m³）

Answer 1

分析：（1）根據表中數據可知平均風速為8m/s時的發電功率，根據W=Pt求出該發電機工作1h獲得的電能；再根據W=UIt求出電熱器的額定電流．
（2）先根據題意求出電動抽水機做的有用功，再根據W=Gh=mgh=ρVgh求出提升水的體積，最后和水池的容積相比較，即可得出答案．

解答：解：（1）當風速為8m/s時，由數據表格知，風力發電機組輸出的電功率是44kW，
該發電機工作1h獲得的電能為W=Pt=44kW×1h=44kW?h；
又因電熱器的額定電壓為220V，工作時間為40h，
所以電熱器的額定電流為I=

W

Ut1

=

44000W?h

220V×40h

=5A；
（2）電動抽水機做的有用功為W_有=Wη=44×3.6×10⁶J×75%=1.188×10⁸J，
提升水的體積為V=

W有

ρgh

=

1.188×108J

1×103kg/m3×10N/kg×10m

=1188m³＞1000m³．
答：（1）該發電機工作1h獲得的電能為44KW?h；電熱器的額定電流為5A；
（2）上述發電機工作1h獲得的電能全部用于帶動效率為75%的電動抽水機工作時可以把容積為1000m³的水池盛滿．

點評：本題考查了電功、效率、功、重力、質量的計算及數據的分析題，這要求同學們平時注意聯系實際，拓寬視野，直面現實生活中的物理問題，學以致用；活化物理基本知識，注重基本素質和能力的培養．