Question

（6分）如圖甲是我國(guó)某公路兩旁風(fēng)光互補(bǔ)路燈系統(tǒng)的外景,其中的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主要由風(fēng)機(jī)葉片和發(fā)動(dòng)機(jī)組成；該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率與風(fēng)速的關(guān)系圖像如圖乙所示。請(qǐng)回答：

（1）風(fēng)力發(fā)電利用的是風(fēng)能，風(fēng)能是清潔的、_______（選填“可再生”或“不可再生”）能源；
（2）風(fēng)力發(fā)電機(jī)利用___________原理把________轉(zhuǎn)化為電能；
（3）由圖乙圖像可知，能使該風(fēng)力發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生電能的風(fēng)速范圍是____________（用圖像中的字母表示）；
（4）下表給出的是在不同風(fēng)速下該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率。請(qǐng)根據(jù)表中信息回答：

平均風(fēng)速（m/s）	2	4	8	16
輸出功率（W）	1.25	10	？	640

 
①當(dāng)風(fēng)速為8m/s時(shí)，該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率為______ W；
②當(dāng)風(fēng)速為16m/s時(shí)，這臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)工作1s所產(chǎn)生的電能可供1只“12V 60W”電燈正常工作2s，那么風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電的效率為__________。

Answer 1

（1）可再生；（2）電磁感應(yīng)  機(jī)械能；（3）V₁～V₃；（4）①80；②18.75%

試題分析：（1）風(fēng)能在自然界中是可再生能源；（2）發(fā)電機(jī)的原理為電磁感應(yīng)原理，能量轉(zhuǎn)化過程為機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能；（3）風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率與風(fēng)速的關(guān)系圖像可看出，在V₁～V₃范圍內(nèi)風(fēng)力發(fā)電機(jī)有電功率輸出，所以生電能的風(fēng)速范圍是V₁～V₃，（4）對(duì)表格進(jìn)行分析，你發(fā)現(xiàn)該風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出功率與風(fēng)速的三次方成正比，即當(dāng)風(fēng)速增大為原來的2倍，功率增大為原來的8倍，所以當(dāng)風(fēng)速為8m/s時(shí)是4m/s的2倍，則功率為10w的8倍即80w，根據(jù)題意得W_總=Pt=640W×1s=640J；根據(jù)公式P=W/t，得：W_有=Pt=60W×2s=120J，
風(fēng)機(jī)發(fā)電的效率η=W_有/W_總=120J/640J=18.75%．