Question

【題目】我市徐聞縣毗鄰瓊州海峽，風力資源極為豐富，隨著廣東粵能有限公司風力發電項目的建設，徐聞將成為廣東省最大的風力發電基地（如圖）．已知某小型風力發電機的輸出功率與風速變化的關系如圖所示，且從網上查到風級與風速的關系數據如下表：
風級與風速的關系

風級	3	6	9	12
風的名稱	微風	強風	烈風	臺風
風速（米/秒）	3.4～5.4	10.8～13.8	20.8～24.4	大于32.6

（1）風力發電時，風輪機葉片受到風力的推動后轉動，從而帶動發電機發電．發電機是利用原理工作的．
（2）根據該發電機組的輸出功率與風速的關系圖，在風速為m/s時達到最大輸出功率．
（3）該風力發電機的輸出功率與風速之間的關系是 ．
（4）請你根據圖像判斷，臺風來臨時，能否給風力電場帶來最大的經濟效益？（填“能”或“不能”）．
（5）該風力發電機固定在水平地面上時，整個裝置與地面接觸的面積是1m2 ， 總質量為70kg．該裝置對水平地面的壓強是Pa．（取g=10N/kg）
（6）風力發電機的輸出功率除了與風速有關外，還可能與有關．（填一項）

Answer 1

【答案】
（1）電磁感應
（2）14
（3）風速在4～14米/秒時，風速越大，輸出功率也越大；風速在大于14米/秒時，風速越大，輸出功率越小（或風速增大時，輸出功率先增大，后減小）
（4）不能
（5）700
（6）風葉的形狀（或風葉的排列結構、風葉的材料、風葉的面積、風的方向等）
【解析】解：（1）發電機是利用電磁感應原理工作的；（2）從圖像得知，當風速為14m/s時，輸出功率最大；（3）根據圖表信息，我們可以看出風速在4、5、…22米/秒時輸出功率的變化， 可以總結為：風速在4～14米/秒時，風速越大，輸出功率也越大；風速在大于14米/秒時，風速越大，輸出功率越小（或風速增大時，輸出功率先增大，后減小）；（4）當風速為14m/s時，功率達到最大，而當風速超過14m/s時，發電機的輸出功率反而越來越小；
由表格信息可知，臺風時風速超過了32.6m/s，故臺風時不能給發電場帶來更大的經濟效益；（5）風力發電機對地面的壓強：
p= = = = =700Pa；（6）風力發電機的輸出功率除了與風速有關外，還可能與風葉的形狀、風葉的排列結構、風葉的材料、風葉的面積、風的方向等有關．
所以答案是：（1）電磁感應；（2）14； （3）風速在4﹣14米/秒時，風速越大，輸出功率也越大；風速在大于14米/秒時，風速越大，輸出功率越小（或風速增大時，輸出功率先增大，后減小）；（4）不能；（5）700；（6）風葉的形狀（或風葉的排列結構、風葉的材料、風葉的面積、風的方向等）．
【考點精析】本題主要考查了壓強的大小及其計算和發電機的構造和原理的相關知識點，需要掌握壓強的計算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強，F表示壓力，S表示受力面積壓力的單位是 N，面積的單位是 m2, 壓強的單位是 N/m2,叫做帕斯卡，記作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡單位很小，一粒平放的西瓜子對水平面的壓強大約為20Pa）；發電機的原理是根據電磁感應現象制成的．交流發電機主要由定子和轉子才能正確解答此題．