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如图所示的风力发电机是将风能(气流的动能)来发电的装置.下表是某地的一台风力发电机,其风轮正面迎风时,在不同风速下获得的能量.平均风速v(m/s)51015201s内

题目详情
如图所示的风力发电机是将风能(气流的动能)来发电的装置.下表是某地的一台风力发电机,其风轮正面迎风时,在不同风速下获得的能量.
平均风速v(m/s) 5 10 15 20
1s内获得的能量E(×104J) 1 8 27 64
(1)由表可知,当风速25m/s时,该风力发电机1s内获得的能量E为___J;
(2)当风速20m/s时,一台风车工作1h所产生的电能供100只“220V-100W”灯泡正常工作8h,则这台风车发电效率为___.
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▼优质解答
答案和解析

(1)由表格数据知,当风速增大为原来的2倍,获得能量增大为原来的23倍;风速增大为原来的3倍,获得能量增大为原来的33倍;风速增大为原来的4倍,获得能量增大为原来的44倍,所以风力发电机获得的能量与风速的三次方成正比;
已知风速为5m/s时,1s内获得的能量E=1×104J,
所以当风速25m/s时,该风力发电机1s内获得的能量E=53×1×104J=1.25×106J;
(2)由表格数据知,当风速20m/s时,1s内获得的能量E=6.4×105J,
1h获得的能量:E=6.4×105J×3600=2.304×109J,
100只“220V-100W”灯泡正常工作8h消耗的电能(有用的能量):
W=Pt=100×100W×8×3600s=2.88×108J,
这台风车发电效率为:
η=
W
E
×100%=
2.88×108J
2.304×109J
×100%=12.5%.
故答案为:(1)1.25×106;(2)12.5%.
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