Question

【題目】如圖甲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．
（1）風力發電利用的是風能，風能是清潔的、（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，通常用密度小，硬度（大/小）的復合材料制成；葉片形狀像飛機的機翼，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產生壓強差，而受到向（上/下）的力使風葉旋轉．
（3）風葉產生的動力通過傳動系統傳遞給發電機，利用原理．實現機械能轉化為電能．
（4）某風力發電機的輸出功率與風速的關系如圖丙所示，由圖象得到的下列信息，正確的有哪些
A.只要有風，機組就能產生電能
B.風速過大，機組不會產生電能
C.風速越大，機組產生的電功率一定越大
D.風速在一定范圍內，機組產生的電功率可能不變
（5）下表給出了在不同風速下某風機獲得的能量：

平均風速（m/s）	5	10	15	20
1s內獲得的能量（×104J）	1	8	27	64

①對表格進行分析，你發現該風機1s內獲得的能量與風速的定量關系是（用文字敘述）；
②當風速為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，求風機發電的效率 ．

Answer 1

【答案】
（1）可再生
（2）大；上
（3）電磁感應
（4）BD
（5）風機獲得的能量與風速的三次方成正比；10%
【解析】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，葉片受到向上的力．（3）風葉產生的動力通過傳動系統傳遞給發電機發電，把風的機械能轉化為電能，這是電磁感應現象．（4）由丙圖知， A．在風很小和很大時，不能產生電能．選項錯誤，不符合題意．
B．風速過大，機組不會產生電能．選項正確，符合題意．
C．在一定范圍內，風速越大，機組產生的電功率越大；在一定范圍內，風速越大，機組產生的電功率不變；選項錯誤，不符合題意．
D．風速在一定范圍內，機組產生的電功率可能不變．選項正確，符合題意．（5）①由表格數據知，風速增大為原來的2倍，風能增大為原來的23倍，風速增大為原來的n倍，風能增大為原來的n3倍…，所以風機獲得的能量與風速的三次方成正比．②P= ，
所以W有=Pt=100W×10s=1000J，
η= ×100%= ×100%=10%．
所以答案是：（1）可再生；（2）大；上；（3）電磁感應；4）B、D；（5）①風機獲得的能量與風速的三次方成正比；②10%．
【考點精析】掌握流體壓強與流速的關系和電磁感應的概念是解答本題的根本，需要知道流體流動時，流速大的地方壓強小，流速小的地方壓強大；電磁感應：閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中就產生電流，這種現象叫電磁感應，產生的電流叫感應電流．