Question

今天的人類，已經(jīng)離不開(kāi)電能了．風(fēng)力發(fā)電是把風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，供各種產(chǎn)業(yè)日常生活使用．如右圖是某風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的外景，當(dāng)風(fēng)速為10m/s時(shí)，一臺(tái)風(fēng)機(jī)1min內(nèi)可獲得的動(dòng)能是2.4×10⁶J，若其中的20%轉(zhuǎn)化為電能．求：
（1）這臺(tái)風(fēng)機(jī)的發(fā)電功率．
（2）這臺(tái)風(fēng)機(jī)工作1h所發(fā)電能相當(dāng)于完全燃燒多少kg標(biāo)準(zhǔn)煤（煤的熱值為3．O×10⁷J/kg）
（3）風(fēng)是怎樣形成的？

Answer 1

分析：（1）已知獲得的動(dòng)能和轉(zhuǎn)化效率，以及工作時(shí)間，根據(jù)公式P=

W

t

可求發(fā)電功率．
（2）已知發(fā)電功率和工作時(shí)間，根據(jù)公式W=Pt可求產(chǎn)生的電能，再利用公式Q=qm求出標(biāo)準(zhǔn)煤的質(zhì)量．
（3）風(fēng)是由于空氣的流動(dòng)形成的．

解答：解：（1）獲得的電能W_電=η×W_動(dòng)=20%×2.4×10⁶J=4.8×10⁵J，
t₁=1min=60s；
這臺(tái)風(fēng)機(jī)的發(fā)電功率P=

W電

t1

=

4.8×105J

60s

=8×10³W．
答：這臺(tái)風(fēng)機(jī)的發(fā)電功率是8×10³W．
（2）1h=3600s；
這臺(tái)風(fēng)機(jī)工作1h所發(fā)電能W=Pt=8×10³W×3600s=2.88×10⁷J，
所以需要燃燒煤的質(zhì)量m=

W

q

=

2.88×107J

3×107J/kg

=0.96kg．
答：這臺(tái)風(fēng)機(jī)工作1h所發(fā)電能相當(dāng)于完全燃燒0.96kg標(biāo)準(zhǔn)煤．
（3）風(fēng)是空氣流動(dòng)形成的．

點(diǎn)評(píng)：本題考查電能、電功率、質(zhì)量等的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，還考查了風(fēng)的形成，解題過(guò)程中要注意單位的換算．