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(2013•扬州)如图甲是我国某地区风力发电的外景,风力发电机组主要由风机叶片和发动机组成.(1)风力发电利用的是风能,风能是清洁的、(可再生/不可再生)能源.(2)风机叶
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(2013•扬州)如图甲是我国某地区风力发电的外景,风力发电机组主要由风机叶片和发动机组成.
(1)风力发电利用的是风能,风能是清洁的、______(可再生/不可再生)能源.
(2)风机叶片具有质量轻、强度高、耐磨损等性能,通常用密度小,硬度______(大/小)的复合材料制成;叶片形状像飞机的机翼,若叶片位置和风向如图乙所示,由于叶片两面空气流速不同产生压强差,而受到向______(上/下)的力使风叶旋转.
(3)风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机,利用______原理.实现机械能转化为电能.
(4)某风力发电机的输出功率与风速的关系如图丙所示,由图象得到的下列信息,正确的有哪些______
A.只要有风,机组就能产生电能
B.风速过大,机组不会产生电能
C.风速越大,机组产生的电功率一定越大
D.风速在一定范围内,机组产生的电功率可能不变
(5)下表给出了在不同风速下某风机获得的能量:
①对表格进行分析,你发现该风机1s内获得的能量与风速的定量关系是______(用文字叙述);
②当风速为5m/s时,这台风机工作1s所产生的电能可供1只“220V 100W”电灯正常工作10s,求风机发电的效率.
(1)风力发电利用的是风能,风能是清洁的、______(可再生/不可再生)能源.
(2)风机叶片具有质量轻、强度高、耐磨损等性能,通常用密度小,硬度______(大/小)的复合材料制成;叶片形状像飞机的机翼,若叶片位置和风向如图乙所示,由于叶片两面空气流速不同产生压强差,而受到向______(上/下)的力使风叶旋转.
(3)风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机,利用______原理.实现机械能转化为电能.
(4)某风力发电机的输出功率与风速的关系如图丙所示,由图象得到的下列信息,正确的有哪些______
A.只要有风,机组就能产生电能
B.风速过大,机组不会产生电能
C.风速越大,机组产生的电功率一定越大
D.风速在一定范围内,机组产生的电功率可能不变
(5)下表给出了在不同风速下某风机获得的能量:
平均风速(m/s) | 5 | 10 | 15 | 20 |
1s内获得的能量(×104J) | 1 | 8 | 27 | 64 |
②当风速为5m/s时,这台风机工作1s所产生的电能可供1只“220V 100W”电灯正常工作10s,求风机发电的效率.
▼优质解答
答案和解析
(1)风能可以在自然界中源源不断的得到,风能是取之不尽用之不竭的能源,所以风能是可再生资源.
(2)①风机叶片材料质量轻、强度大、耐磨损、密度小、硬度大,可以减小阻力,延长使用寿命,便于安装等.
②由乙图知,叶片的上面是突出的弧形,下面是平面,空气流过时,上面空气流速大于下面空气流速,上面压强小于下面压强,叶片受到向上的力.
(3)风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机发电,把风的机械能转化为电能,这是电磁感应现象.
(4)由丙图知,
A.在风很小和很大时,不能产生电能.选项错误,不符合题意.
B.风速过大,机组不会产生电能.选项正确,符合题意.
C.在一定范围内,风速越大,机组产生的电功率越大;在一定范围内,风速越大,机组产生的电功率不变;选项错误,不符合题意.
D.风速在一定范围内,机组产生的电功率可能不变.选项正确,符合题意.
(5)①由表格数据知,风速增大为原来的2倍,风能增大为原来的23倍,风速增大为原来的n倍,风能增大为原来的n3倍…,所以风机获得的能量与风速的三次方成正比.
②∵P=
,
∴W有=Pt=100W×10s=1000J,
η=
×100%=
×100%=10%.
故答案为:(1)可再生;(2)大;上;(3)电磁感应;4)B、D;(5)①风机获得的能量与风速的三次方成正比;②10%.
(2)①风机叶片材料质量轻、强度大、耐磨损、密度小、硬度大,可以减小阻力,延长使用寿命,便于安装等.
②由乙图知,叶片的上面是突出的弧形,下面是平面,空气流过时,上面空气流速大于下面空气流速,上面压强小于下面压强,叶片受到向上的力.
(3)风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机发电,把风的机械能转化为电能,这是电磁感应现象.
(4)由丙图知,
A.在风很小和很大时,不能产生电能.选项错误,不符合题意.
B.风速过大,机组不会产生电能.选项正确,符合题意.
C.在一定范围内,风速越大,机组产生的电功率越大;在一定范围内,风速越大,机组产生的电功率不变;选项错误,不符合题意.
D.风速在一定范围内,机组产生的电功率可能不变.选项正确,符合题意.
(5)①由表格数据知,风速增大为原来的2倍,风能增大为原来的23倍,风速增大为原来的n倍,风能增大为原来的n3倍…,所以风机获得的能量与风速的三次方成正比.
②∵P=
W |
t |
∴W有=Pt=100W×10s=1000J,
η=
W有 |
W总 |
1000J |
10000J |
故答案为:(1)可再生;(2)大;上;(3)电磁感应;4)B、D;(5)①风机获得的能量与风速的三次方成正比;②10%.
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