空氣流動(dòng)形成風(fēng)，風(fēng)能夠發(fā)電．風(fēng)力發(fā)電機(jī)是將風(fēng)能(氣流的動(dòng)能)轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其主要部件包括風(fēng)輪機(jī)、齒輪箱、發(fā)電機(jī)等(如圖所示)．風(fēng)力發(fā)電時(shí)，風(fēng)輪機(jī)葉片受到風(fēng)力的推動(dòng)后轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電．某地的一臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其風(fēng)輪正面迎風(fēng)，當(dāng)風(fēng)速為8 m/s時(shí)，每秒鐘流向葉片旋轉(zhuǎn)面積的空氣質(zhì)量是7200 kg，該地的空氣密度是1.2 kg/m3．已知空氣動(dòng)能與空氣質(zhì)量成正比，且1 kg空氣在不同的速度(V)時(shí)的動(dòng)能(E)如下表所示．

(1)當(dāng)風(fēng)速為8 m/s時(shí)，每秒鐘通過(guò)葉片旋轉(zhuǎn)面積的空氣體積是多少立方米？若煤的熱值3.2×107 J/kg，那么這樣的一臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)在1h內(nèi)獲得的風(fēng)能與完全燃燒多少千克的煤所產(chǎn)生的內(nèi)能相當(dāng)？

(2)當(dāng)風(fēng)速為10 m/s時(shí)，1 s鐘流向葉片旋轉(zhuǎn)面積的空氣質(zhì)量是多少千克？若在這種情況下，風(fēng)力發(fā)電機(jī)能對(duì)外提供5.4×104 J的電能，那么這臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率是多少？

(3)科學(xué)家認(rèn)為，理想空氣發(fā)電廠應(yīng)建立在海拔4600 m到10000 m的空中，其原因是什么？

答案：
解析：

　　(1)6×103 m3　25.92 kg

　　(2)9000 kg　12％

　　(3)在海拔4600－10000 m的空中，風(fēng)力大而穩(wěn)定


練習(xí)冊(cè)系列答案
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E（J） 2 8 18 32 50
V（m/s） 2 4 6 8 10
（1）當(dāng)風(fēng)速為8m/s時(shí)，每秒鐘通過(guò)葉片旋轉(zhuǎn)面積的空氣體積是多少立方米？若煤的熱值3.2×107J/kg，那么這樣的一臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)在1h內(nèi)獲得的風(fēng)能與完全燃燒多少千克的煤所產(chǎn)生的內(nèi)能相當(dāng)？
（2）當(dāng)風(fēng)速為10m/s時(shí)，1s鐘流向葉片旋轉(zhuǎn)面積的空氣質(zhì)量是多少千克？若在這種情況下，風(fēng)力發(fā)電機(jī)能對(duì)外提供5.4×104J的電能，那么這臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率是多少？
（3）科學(xué)家認(rèn)為，理想空氣發(fā)電廠應(yīng)建立在海拔4600m到10000m的空中，其原因是什么？

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E（J）
2
8
18
32
50
V（m/s）
2
4
6
8
10
 
（1）當(dāng)風(fēng)速為8m/s時(shí),每秒鐘通過(guò)葉片旋轉(zhuǎn)面積的空氣體積是多少立方米？若煤的熱值3.2×107J/kg，那么這樣的一臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)在1h內(nèi)獲得的風(fēng)能與完全燃燒多少千克的煤所產(chǎn)生的內(nèi)能相當(dāng)？
（2）當(dāng)風(fēng)速為10m/s時(shí)，1s鐘流向葉片旋轉(zhuǎn)面積的空氣質(zhì)量是多少千克？若在這種情況下，風(fēng)力發(fā)電機(jī)能對(duì)外提供5.4×104 J的電能，那么這臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率是多少？
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E（J）

2

8

18

32

50

V（m/s）

2

4

6

8

10

 

 

 

 

（1）當(dāng)風(fēng)速為8m/s時(shí),每秒鐘通過(guò)葉片旋轉(zhuǎn)面積的空氣體積是多少立方米？若煤的熱值3.2×107J/kg，那么這樣的一臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)在1h內(nèi)獲得的風(fēng)能與完全燃燒多少千克的煤所產(chǎn)生的內(nèi)能相當(dāng)？

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E（J）28183250
V（m/s）246810
（1）當(dāng)風(fēng)速為8m/s時(shí)，每秒鐘通過(guò)葉片旋轉(zhuǎn)面積的空氣體積是多少立方米？若煤的熱值3.2×107J/kg，那么這樣的一臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)在1h內(nèi)獲得的風(fēng)能與完全燃燒多少千克的煤所產(chǎn)生的內(nèi)能相當(dāng)？
（2）當(dāng)風(fēng)速為10m/s時(shí)，1s鐘流向葉片旋轉(zhuǎn)面積的空氣質(zhì)量是多少千克？若在這種情況下，風(fēng)力發(fā)電機(jī)能對(duì)外提供5.4×104J的電能，那么這臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率是多少？
（3）科學(xué)家認(rèn)為，理想空氣發(fā)電廠應(yīng)建立在海拔4600m到10000m的空中，其原因是什么？

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E（J）28183250
V（m/s）246810
（1）當(dāng)風(fēng)速為8m/s時(shí)，每秒鐘通過(guò)葉片旋轉(zhuǎn)面積的空氣體積是多少立方米？若煤的熱值3.2×107J/kg，那么這樣的一臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)在1h內(nèi)獲得的風(fēng)能與完全燃燒多少千克的煤所產(chǎn)生的內(nèi)能相當(dāng)？
（2）當(dāng)風(fēng)速為10m/s時(shí)，1s鐘流向葉片旋轉(zhuǎn)面積的空氣質(zhì)量是多少千克？若在這種情況下，風(fēng)力發(fā)電機(jī)能對(duì)外提供5.4×104J的電能，那么這臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率是多少？
（3）科學(xué)家認(rèn)為，理想空氣發(fā)電廠應(yīng)建立在海拔4600m到10000m的空中，其原因是什么？

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