Question

15．我市地處沿海，風力資源極為豐富，隨著各項大型發(fā)電項目的建設，我市將成為廣東省知名風力發(fā)電基地，如圖甲是某地風力發(fā)電的外景，風力發(fā)電機組主要由風機葉片和發(fā)電機組成．請回答下列問題：

（1）風力發(fā)電利用的是風能，風能是清潔的可再生（可再生/不可再生）能源．
（2）風機葉片具有質量輕、強度高、耐磨損等性能，通常用密度�。ù�/�。�，硬度大的復合材料制成，葉片性狀像飛機的機翼，若葉片位置和風向如圖乙所示，由于葉片兩面空氣流速不同而產(chǎn)生向上的壓力差，使風葉旋轉．
（3）風葉產(chǎn)生的動力通過傳動系統(tǒng)傳遞給發(fā)電機，發(fā)電機是利用電磁感應原理，把機械能轉化為電能．
（4）某風力發(fā)電機的輸出功率與風速的關系如圖丙所示，由圖象可以知道，當風速在v₁到v₂之間時，風速越大，發(fā)電機組的電功率增大．
（5）請你根據(jù)圖象判斷，臺風來臨時，能否給風力發(fā)電帶來最大的經(jīng)濟效益？不能（能/不能）．
（6）我國沿海地區(qū)有較豐富的風力資源，如果有一功率為10³kw的風力發(fā)電機組，預計年發(fā)電量為2.5×10⁸kw•h，相當于完全燃燒多少千克的煤放出的能量？（煤的燃燒值為3.0×10³J/kg）

Answer 1

分析 （1）風能是取之不盡用之不竭的能源，所以風能是可再生資源．
（2）①風機葉片材料質量輕減小阻力易于轉動，強度高防止變形，耐磨損增加使用壽命，密度小可以減小質量，硬度大增加使用壽命；
②葉片上面弧形，下面平面，風經(jīng)過葉片時，分析葉片上下空氣流速，根據(jù)流速越大壓強越小，分析壓強大小，分析受力情況．
（3）風力發(fā)電是把機械能轉化為電能，應用電磁感應原理．
（4）（5）由圖象丙進行分析，風速比較小時和風速比較大時，不會產(chǎn)生風能，在一定范圍內(nèi)電功率隨風速增大而增大，在一定范圍內(nèi)，風速增大，電功率不變．
（6）將發(fā)電量的單位換算成焦耳，再根據(jù)熱量的計算公式Q=qm變形計算出需要煤的質量．

解答 解：
（1）風能可以在自然界中源源不斷的得到，風能是取之不盡用之不竭的能源，所以風能是可再生資源．
（2））①風機葉片材料質量輕、強度大、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，上面空氣流速大于下面空氣流速，上面壓強小于下面壓強，由于葉片兩面空氣流速不同而產(chǎn)生向上的壓力差，使風葉旋轉；
（3）風葉產(chǎn)生的動力通過傳動系統(tǒng)傳遞給發(fā)電機發(fā)電，把風的機械能轉化為電能，這是電磁感應現(xiàn)象．
（4）由丙圖可以知道，當風速在V₁到V₂之間時，風速越大，發(fā)電機組的電功率增大；
（5）由丙圖可以知道，風速過大，機組不會產(chǎn)生電能，臺風來臨時，不能給風力發(fā)電帶來最大的經(jīng)濟效益．
（6）W=2.5×10⁸kW•h=2.5×10⁸×3.6×10⁶J=9×10¹⁴J，
根據(jù)Q=qm=W可知，
需要的煤的質量m=$\frac{Q}{q}$=$\frac{9×1{0}^{14}J}{3.0×1{0}^{7}J/kg}$=3×10⁷kg．
故答案為：（1）可再生；（2）��；向上的壓力；（3）電磁感應；（4）增大；（5）不能；（6）相當于完全燃燒3×10⁷kg的煤放出的能量．

點評 本題考查了可再生能源、流體壓強和流速關系，其它內(nèi)容都是從給定的材料中分析問題，考查學生對新事物的分析、判斷能力，最近幾年中考中出現(xiàn)的頻率較高，并且有一定的難度．