【題目】如圖甲所示,是江蘇如東風(fēng)力發(fā)電場的外景,該場是亞洲目前建設(shè)規(guī)模最大的風(fēng)電基地,小明在參觀了發(fā)電場后,對風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生了濃厚的興趣。風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電時的輸出功率和哪些因素有關(guān)呢?對這一問題,他做了如下猜想:

風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率可能與風(fēng)速有關(guān)

風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率可能與葉片的傾角有關(guān)

為了探究風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率是否與風(fēng)速有關(guān),小明設(shè)計了如下實驗步驟:

如圖乙,將風(fēng)葉安裝在風(fēng)車底座上,把線的一端固定在風(fēng)車轉(zhuǎn)軸上,另一端系上鉤碼。

在風(fēng)車正前方1m處放置電風(fēng)扇,將電風(fēng)扇的風(fēng)速調(diào)到1擋位,用秒表記錄提升鉤碼到A點所需的時間。

將電風(fēng)扇換到2、3擋位,重復(fù)以上實驗,并將數(shù)據(jù)記錄在表格中。

(注:電風(fēng)扇擋位越高,風(fēng)速越大)

表一:

電風(fēng)扇擋位

鉤碼的質(zhì)量(g

提升鉤碼到A點的時間(s

1

50

15

2

50

13

3

50

10

1)這個實驗是通過測量 來比較風(fēng)車輸出功率的大小。

2)通過實驗可以得到的結(jié)論是: 。為了進(jìn)一步研究風(fēng)力發(fā)電機(jī),他又從電廠查到一臺1500kW的發(fā)電機(jī)組的相關(guān)數(shù)據(jù):

表二:不同風(fēng)速下風(fēng)力發(fā)電機(jī)每秒獲得的風(fēng)能

風(fēng)速vm/s

5

10

15

20

1s獲得的能量E104J

15

120

405

350

表三:發(fā)電機(jī)輸出電功率與風(fēng)速的關(guān)系

風(fēng)速(m/s

5

10

15

20

輸出電功率(kW

4

360

1500

1100

3)對表二進(jìn)行分析,你發(fā)現(xiàn)風(fēng)速在5m/s15m/s的范圍內(nèi),風(fēng)力發(fā)電機(jī)每秒獲得的風(fēng)能(E)與風(fēng)速(v)的數(shù)學(xué)定量關(guān)系式是:E= 。

4)根據(jù)表三,風(fēng)速為10m/s時,這臺發(fā)電機(jī)1h的發(fā)電量可供100“220V 100W”的路燈工作 h。

5)風(fēng)速為10m/s時,這臺發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率是多大?

【答案】1)提升鉤碼到A點的時間; (2)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率與風(fēng)速有關(guān),風(fēng)速越大,風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出功率越大;(31200v3;(436;(5)這臺發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率是30%

【解析】試題分析:(1)因提升高度要同,則由h=Vt可知,通過提升時間,可知提升的速度大小,則由P=W/t=mgh/t=mgV可知輸出功率的大小,故比較提升時間可知功率大小;

2)分析表一數(shù)據(jù)可見,在提升鉤碼質(zhì)量相同的情況下,風(fēng)速越大,提升鉤碼到A點的時間越短,風(fēng)車的輸出功率越大;

3)分析表二可知,風(fēng)速在5m/s15m/s的范圍內(nèi),風(fēng)車獲得的能量隨風(fēng)速的增大而增大,并且成倍數(shù)的增加,所以風(fēng)車獲得的能量與風(fēng)速三次方成正比關(guān)系,可得E=1200v3;

4)風(fēng)速為10m/s時,風(fēng)車的輸出功率360kW,風(fēng)車工作1h的發(fā)電量:W=360kW×1h=360kwh

這些能量可供教室里100只標(biāo)有“220V 100W”的燈同時工作的時間:t=W/P=360kWh/0.1kW×100=36h;

5)風(fēng)速為10m/s時,1s內(nèi)獲得的能量為120×104J,

風(fēng)車工作1h獲得的能量:W=120×104J×3600s=4.32×109J,

風(fēng)車工作1h產(chǎn)生的電能:W=360kW×1h=360kWh=1.296×109J,

風(fēng)車發(fā)電的效率:η=W/W×100%=1.296×109J/4.32×109J×100%=30%

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于視角,下列說法正確的是

A眼睛視網(wǎng)膜上像的大小取決于物體對眼的光心所張的角,即從物體兩端向眼的光心所引的兩條線所夾的角,這就是視角

B我們看到物體的大小決定于視角大小

C同一物體離眼睛越近所引起的視角就越大

D視角就是眼睛看到的角

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】回顧實驗和探究(請將下列實驗報告中的空缺部分填寫完整):

(1)探究水沸騰時的溫度變化特點_______________、__________、 ________ 。

(2)探究蒸發(fā)快慢和液體溫度的關(guān)系_________、__________、____ 。

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】如下面甲圖所示是一款具有攝像功能的手機(jī),手機(jī)的鏡頭相當(dāng)于一個______透鏡,通過鏡頭所成的像是______________(選填“實像”或“虛像”)。若鏡頭的焦距為7mm,該相機(jī)的感光層(CMOS)離鏡頭的距離要滿足的條件是__________;為了能成清晰的像,景物到鏡頭的距離應(yīng)大于____________mm 。如乙圖所示,近期流行的“自拍神器”給旅行者自拍帶來方便。與直接拿手機(jī)自拍相比,利用自拍桿可以_____物距,使人成的像變小,達(dá)到_____取景范圍,取得更好的拍攝效果。(均選填“增大”或“減小”)

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】物理學(xué)中的許多規(guī)律是通過實驗發(fā)現(xiàn)的,下列說法中符合史實的是

A麥克斯韋通過實驗首次證明了電磁波的存在

B牛頓通過理想斜面實驗發(fā)現(xiàn)了物體的運(yùn)動不需要力來維持

C奧斯特通過實驗發(fā)現(xiàn)了電流的熱效應(yīng)

D法拉第通過實驗發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】光在真空中的傳播速度是_____m/s,太陽、月亮、熒火蟲、其中不是光源的是__________

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】小雯同學(xué)站在豎直的平面鏡前3m處,看到了鏡中自己的像,這是由于光的 現(xiàn)象而形成的,當(dāng)她向鏡子走近1m時,像到她的距離_________ m

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】在海產(chǎn)品批發(fā)市場上,經(jīng)營者將冰塊蓋在海鮮上面來保鮮,這是因為冰塊使周圍空氣的溫度 (選填升高、降低不變),體積 ,空氣密度 會下沉,使保鮮效果更好.(后兩空選填變大不變、變小).

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】下列現(xiàn)象屬于凝華的是

A、洗手間里的固態(tài)清新劑逐漸變小了

B、冰箱里的水蒸氣結(jié)成霜

C、在發(fā)燒的病人身上擦酒精,可降低其體溫

D、寒冬,池塘的水面結(jié)冰了

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案