Question

【題目】如圖是我國某地區風力發電的外景，風力發電機組主要由風機葉片和發動機組成．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（ x 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E與風速v的定量關系式是．其中常數k= ．
（2）當平均風速為5m/s時，這臺風機工作1s所產生的電能可供1只“220V 100W”電燈正常工作10s，則該風機發電的效率是多少？
（3）若在某時間內平均風速為5m/s，一臺發電機工作1h，獲得的電能用來給效率為80%的電動車提供動力，可以使電動車以18km/h的速度勻速直線行駛2h，則電動車的牽引力是多少？

Answer 1

【答案】
（1）80
（2）解：根據題意得W總= =10000J，

根據公式P= ，所以W有=Pt=100W×10s=1000J，

風機發電的效率η= = ×100%=10%．

（3）解：電動車的電能可轉化為的機械能：

W機械=W×80%=3.6×107J×80%=2.88×107J，W機械=W×80%=3.6×107J×80%=2.88×107J，

機械功率：

P= = =4000W；

由公式P=Fv得：

F= = =800N．

【解析】（1）由表格數據分析，風能隨風速的增大而增大，并且有定量關系，把定量關系確定下來．（2）知道燈泡的額定功率和工作時間，求出有用功，知道總功，根據機械效率公式求出機械效率；（3）總能量有80%轉化為機械能，再根據行駛的時間，可求出機械功率大小；再根據公式P=Fv，可求出前進的動力大小．
【考點精析】通過靈活運用電功的計算，掌握電功計算公式：W=UIt（式中單位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）即可以解答此題．