Question

【題目】如圖所示的風力發電機是將風能（氣流的動能）來發電的裝置．下表是某地的一臺風力發電機，其風輪正面迎風時，在不同風速下獲得的能量．

（1）由表可知，當風速25m/s時，該風力發電機1s內獲得的能量E為____；

（2）當風速20m/s時，一臺風車工作1h所產生的電能供100只“220V-100W”燈泡正常工作8h，則這臺風車發電效率為______．

Answer 1

【答案】 1.25×106 12.5%

【解析】（1）由表格數據知，當風速增大為原來的2倍，獲得能量增大為原來的23倍；風速增大為原來的3倍，獲得能量增大為原來的33倍；風速增大為原來的4倍，獲得能量增大為原來的44倍，所以風力發電機獲得的能量與風速的三次方成正比；已知風速為5m/s時，1s內獲得的能量E=1×104 J，所以當風速25m/s時，該風力發電機1s內獲得的能量E=53×1×104J=1.25×106J；

（2）由表格數據知，當風速20m/s時，1s內獲得的能量E=6.4×105J，1h獲得的能量：E總 =6.4×105J×3600=2.304×109 J，100只“220V-100W”燈泡正常工作8h消耗的電能（有用的能量）：W=Pt=100×100W×8×3600s=2.88×108J，這臺風車發電效率為：η=W/E總×100%=2.88×108J/2.304×109J×100%=12.5%。