有一風力發(fā)電機,風葉受風面積為s,設(shè)通過受風面積s上風的動能轉(zhuǎn)化為電能的效率為η,空氣密度為ρ,當風速為v時,則風力發(fā)電機的電功率為
1
2
ηρsv3
1
2
ηρsv3
,當風速變?yōu)樵瓉淼?倍,則電功率為原來的
8
8
倍.
分析:風吹動發(fā)電機葉片后動能迅速為零,即風能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽鶕?jù)能量守恒定律列式求解;然后對表達式分析討論.
解答:解:風能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽鶕?jù)能量守恒定律,有:
1
2
mv2?η=Pt
其中:m=ρV=ρ?vtS
聯(lián)立解得:
P=
1
2
ρSηv3
當風速變?yōu)?倍,功率變?yōu)楸叮?br />故答案為:
1
2
ρSηv3,8.
點評:本題關(guān)鍵明確是哪一部分的風能轉(zhuǎn)化為電能,然后根據(jù)能量守恒定律列求解并對表達式進行討論.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2012?嘉興二模)如圖是一種配有小型風力發(fā)電機和光電池的新型路燈,其功率為120W.該風力發(fā)電機的線圈由風葉直接帶動,其產(chǎn)生的電流可視為正弦交流電.已知風葉的半徑為r=1m,風能的利用效率為η1=4%,風力發(fā)電機的線圈共有N=200匝,磁場的磁感應(yīng)強度為B=0.1T,線圈的面積為S1=0.2m2,空氣的密度為ρ=1.3kg/m3,太陽垂直照射到地面上單位面積上的功率為1kw,如果光電池板垂直太陽光方向的平均受光面積為S=1m2,光能的利用效率為η2=20%,π取3,結(jié)果保留2位有效數(shù)字.
(1)若某天是無風的晴天,太陽光照6小時,則太陽能光電池產(chǎn)生的電能可使路燈正常工作多少小時?
(2)如果在某天晚上,有8m/s的風速持續(xù)刮風6小時,則風機所發(fā)的電可供路燈正常工作多少小時?
(3)如果在一有風的晴天,經(jīng)3小時的光照和風吹,路燈可正常工作7小時,則風速為多大?
若通過交流電表測得風力發(fā)電機線圈的電流強度為1A,則此時風葉的轉(zhuǎn)速為多少?

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科目:高中物理 來源:2011-2012學年浙江省高三第五次統(tǒng)練理科綜合物理試卷(解析版) 題型:計算題

如圖是一種配有小型風力發(fā)電機和光電池的新型路燈,其功率為120W。該風力發(fā)電機的線圈由風葉直接帶動,其產(chǎn)生的電流可視為正弦交流電。已知風葉的半徑為r=1m,風能的利用效率為η1=4%,風力發(fā)電機的線圈共有N=200匝,磁場的磁感應(yīng)強度為B=0.1T,線圈的面積為S1=0.2m2,空氣的密度為ρ=1.3kg/m3,

太陽垂直照射到地面上單位面積上的功率為1kw,如果光電池板垂直太陽光方向的平均受光面積為S=1m2,光能的利用效率為η2=20%,π取3,結(jié)果保留2位有效數(shù)字。

(1)若某天是無風的晴天,太陽光照6小時,則太陽能光電池產(chǎn)生的電能可使路燈正常工作多少小時?

(2)如果在某天晚上,有8m/s的風速持續(xù)刮風6小時,則風機所發(fā)的電可供路燈正常工作多少小時?

(3)如果在一有風的晴天,經(jīng)3小時的光照和風吹,路燈可正常工作7小時,則風速為多大?若通過交流電表測得風力發(fā)電機線圈的電流強度為1A,則此時風葉的轉(zhuǎn)速為多少?

 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

有一風力發(fā)電機,風葉受風面積為s,設(shè)通過受風面積s上風的動能轉(zhuǎn)化為電能的效率為η,空氣密度為ρ,當風速為v時,則風力發(fā)電機的電功率為______,當風速變?yōu)樵瓉淼?倍,則電功率為原來的______倍.

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科目:高中物理 來源:2007-2008學年度上海市浦東新區(qū)高一(下)期末物理試卷(解析版) 題型:填空題

有一風力發(fā)電機,風葉受風面積為s,設(shè)通過受風面積s上風的動能轉(zhuǎn)化為電能的效率為η,空氣密度為ρ,當風速為v時,則風力發(fā)電機的電功率為    ,當風速變?yōu)樵瓉淼?倍,則電功率為原來的    倍.

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