Question

【題目】如圖甲的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主要由風(fēng)機(jī)葉片和發(fā)電機(jī)組成．

（1）風(fēng)機(jī)葉片形狀像飛機(jī)的機(jī)翼（如圖乙所示），當(dāng)葉片被風(fēng)吹動時，由于葉片兩面空氣流速不同，產(chǎn)生的壓強(qiáng)差使圖乙中的葉片受到向________（填“上”或“下”）的力使風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)．風(fēng)葉產(chǎn)生的動力通過傳動系統(tǒng)傳遞給發(fā)電機(jī)，利用原理實(shí)現(xiàn)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能．

（2）某風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率與風(fēng)速的關(guān)系如圖丙所示，由圖象得到的下列信息，正確的有____．

A．只要有風(fēng)，機(jī)組就能產(chǎn)生電能 B．風(fēng)速過大，機(jī)組不會產(chǎn)生電能

C．風(fēng)速越大，機(jī)組發(fā)電的功率一定越大 D．風(fēng)速在一定范圍內(nèi)，機(jī)組產(chǎn)生的電功率可能不變

（3）下表給出了在不同風(fēng)速下某風(fēng)機(jī)獲得的能量：

平均風(fēng)速v（m/s）	5	10	15	20
1s內(nèi)獲得的能量E（×104J）	1	8	27	64

①對表格進(jìn)行分析，你發(fā)現(xiàn)該風(fēng)機(jī)1s內(nèi)獲得的能量與風(fēng)速的定量關(guān)系是：________（用文字描述）；

②當(dāng)風(fēng)速為5m/s時，這臺風(fēng)機(jī)獲得的能量有20%轉(zhuǎn)化為電能，則1s內(nèi)所產(chǎn)生的電能可供1只“220V 100W”電燈正常工作時間為________ .

Answer 1

【答案】上 BD 風(fēng)機(jī)獲得的能量與風(fēng)速的三次方成正比 20s

【解析】

（1）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(qiáng)小于下面壓強(qiáng)，葉片受到向上的力．

（2）由丙圖知，

A．在風(fēng)很小和很大時，即風(fēng)速小于V1，大于V3時，不能產(chǎn)生電能．選項(xiàng)錯誤，不符合題意．

B．風(fēng)速過大，大于V3時，機(jī)組不會產(chǎn)生電能．選項(xiàng)正確，符合題意．

C．在一定范圍內(nèi)，即在V1和V2之間時，風(fēng)速越大，機(jī)組產(chǎn)生的電功率越大；在一定范圍內(nèi)，V2和V3之間時，機(jī)組產(chǎn)生的電功率不變；選項(xiàng)錯誤，不符合題意．

D．風(fēng)速在一定范圍內(nèi)，即V2和V3之間時，機(jī)組產(chǎn)生的電功率可能不變．選項(xiàng)正確，符合題意．故選BD。

（3）①由表格數(shù)據(jù)知，風(fēng)速增大為原來的2倍，風(fēng)能增大為原來的23倍，風(fēng)速增大為原來的3倍，風(fēng)能增大為原來的33倍…，所以風(fēng)機(jī)獲得的能量與風(fēng)速的三次方成正比；

②據(jù)表格可知，若風(fēng)速是5m/s時，所獲得的能量是W總=10000J，

這臺風(fēng)機(jī)獲得的能量有20%轉(zhuǎn)化為電能，所以此時所獲得的電能是：W電能=W總×20%=2000J；

由P=可得，t===20s；