Question

【題目】如圖甲是我國某地區(qū)風(fēng)力發(fā)電的外景，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主要由風(fēng)機(jī)葉片和發(fā)動(dòng)機(jī)組成．
（1）風(fēng)力發(fā)電利用的是風(fēng)能，風(fēng)能是清潔的、（可再生/不可再生）能源．
（2）風(fēng)機(jī)葉片具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、耐磨損等性能，通常用密度小，硬度（大/小）的復(fù)合材料制成；葉片形狀像飛機(jī)的機(jī)翼，若葉片位置和風(fēng)向如圖乙所示，由于葉片兩面空氣流速不同產(chǎn)生壓強(qiáng)差，而受到向（上/下）的力使風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)．
（3）風(fēng)葉產(chǎn)生的動(dòng)力通過傳動(dòng)系統(tǒng)傳遞給發(fā)電機(jī)，利用原理．實(shí)現(xiàn)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能．
（4）某風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率與風(fēng)速的關(guān)系如圖丙所示，由圖象得到的下列信息，正確的有哪些
A.只要有風(fēng)，機(jī)組就能產(chǎn)生電能
B.風(fēng)速過大，機(jī)組不會(huì)產(chǎn)生電能
C.風(fēng)速越大，機(jī)組產(chǎn)生的電功率一定越大
D.風(fēng)速在一定范圍內(nèi)，機(jī)組產(chǎn)生的電功率可能不變
（5）下表給出了在不同風(fēng)速下某風(fēng)機(jī)獲得的能量：

平均風(fēng)速（m/s）	5	10	15	20
1s內(nèi)獲得的能量（×104J）	1	8	27	64

①對(duì)表格進(jìn)行分析，你發(fā)現(xiàn)該風(fēng)機(jī)1s內(nèi)獲得的能量與風(fēng)速的定量關(guān)系是（用文字?jǐn)⑹觯��?/span>
②當(dāng)風(fēng)速為5m/s時(shí)，這臺(tái)風(fēng)機(jī)工作1s所產(chǎn)生的電能可供1只“220V 100W”電燈正常工作10s，求風(fēng)機(jī)發(fā)電的效率 ．

Answer 1

【答案】
（1）可再生
（2）大；上
（3）電磁感應(yīng)
（4）BD
（5）風(fēng)機(jī)獲得的能量與風(fēng)速的三次方成正比；10%
【解析】解：（1）風(fēng)能可以在自然界中源源不斷的得到，風(fēng)能是取之不盡用之不竭的能源，所以風(fēng)能是可再生資源．（2）①風(fēng)機(jī)葉片材料質(zhì)量輕、強(qiáng)度大、耐磨損、密度小、硬度大，可以減小阻力，延長使用壽命，便于安裝等．②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(shí)，上面空氣流速大于下面空氣流速，上面壓強(qiáng)小于下面壓強(qiáng)，葉片受到向上的力．（3）風(fēng)葉產(chǎn)生的動(dòng)力通過傳動(dòng)系統(tǒng)傳遞給發(fā)電機(jī)發(fā)電，把風(fēng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，這是電磁感應(yīng)現(xiàn)象．（4）由丙圖知， A．在風(fēng)很小和很大時(shí)，不能產(chǎn)生電能．選項(xiàng)錯(cuò)誤，不符合題意．
B．風(fēng)速過大，機(jī)組不會(huì)產(chǎn)生電能．選項(xiàng)正確，符合題意．
C．在一定范圍內(nèi)，風(fēng)速越大，機(jī)組產(chǎn)生的電功率越大；在一定范圍內(nèi)，風(fēng)速越大，機(jī)組產(chǎn)生的電功率不變；選項(xiàng)錯(cuò)誤，不符合題意．
D．風(fēng)速在一定范圍內(nèi)，機(jī)組產(chǎn)生的電功率可能不變．選項(xiàng)正確，符合題意．（5）①由表格數(shù)據(jù)知，風(fēng)速增大為原來的2倍，風(fēng)能增大為原來的23倍，風(fēng)速增大為原來的n倍，風(fēng)能增大為原來的n3倍…，所以風(fēng)機(jī)獲得的能量與風(fēng)速的三次方成正比．②P= ，
所以W有=Pt=100W×10s=1000J，
η= ×100%= ×100%=10%．
所以答案是：（1）可再生；（2）大；上；（3）電磁感應(yīng)；4）B、D；（5）①風(fēng)機(jī)獲得的能量與風(fēng)速的三次方成正比；②10%．
【考點(diǎn)精析】掌握流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系和電磁感應(yīng)的概念是解答本題的根本，需要知道流體流動(dòng)時(shí)，流速大的地方壓強(qiáng)小，流速小的地方壓強(qiáng)大；電磁感應(yīng)：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中就產(chǎn)生電流，這種現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)，產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流．