Question

18．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，目前在我國(guó)正被推廣和應(yīng)用．

（1）風(fēng)能是清潔的、可再生（選填“可再生”或“不可再生”）能源．
（2）若模擬葉片位置和風(fēng)向如圖所示，由于葉片兩面空氣流速不同產(chǎn)生壓強(qiáng)差，圖中模擬葉片受到向上的力使風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)．
（3）下表給出了在不同風(fēng)速下某風(fēng)力發(fā)電機(jī)獲得的能量．

平均風(fēng)速v/m•s-1	5	10	15	20
1s內(nèi)獲得的動(dòng)能E/×104J	1	8	27	64

對(duì)表格進(jìn)行分析，該風(fēng)力發(fā)電機(jī)1s內(nèi)獲得的動(dòng)能與風(fēng)速的定量關(guān)系是風(fēng)機(jī)獲得的能量與風(fēng)速的三次方成正比（用文字?jǐn)⑹觯�；�?dāng)風(fēng)速為5m/s時(shí)，這臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)工作1s所產(chǎn)生的電能可供1只“220V    150W”電燈正常工作10s，則風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電的效率是15%．

Answer 1

分析 （1）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）葉片上面弧形，下面平面，風(fēng)經(jīng)過(guò)葉片時(shí)，分析葉片上下空氣流速，根據(jù)流速越大壓強(qiáng)越小，分析壓強(qiáng)大小，分析受力情況．
（3）由表格數(shù)據(jù)分析，風(fēng)能隨風(fēng)速的增大而增大，并且有定量關(guān)系，把定量關(guān)系確定下來(lái)；知道燈泡的額定功率和工作時(shí)間，求出有用功，知道總功，根據(jù)機(jī)械效率公式求出機(jī)械效率．

解答 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）由乙圖知，葉片的上面是突出的弧形，下面是平面，空氣流過(guò)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）由表格數(shù)據(jù)知，風(fēng)速增大為原來(lái)的2倍，風(fēng)能增大為原來(lái)的2³倍，風(fēng)速增大為原來(lái)的3倍，風(fēng)能增大為原來(lái)的3³倍…，所以風(fēng)機(jī)獲得的能量與風(fēng)速的三次方成正比；
根據(jù)題意得W_總=10000J，有用功為：W_有=Pt=150W×10s=1500J，機(jī)械效率為：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{1500J}{10000J}$×100%=15%．
故答案為：（1）可再生；（2）上；（3）風(fēng)機(jī)獲得的能量與風(fēng)速的三次方成正比；15%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了機(jī)械效率、流體壓強(qiáng)和流速關(guān)系、電磁感應(yīng)，其它內(nèi)容都是從給定的材料中分析問(wèn)題，考查學(xué)生對(duì)新事物的分析、判斷能力，有一定的難度．