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如图所示的风力发电是新能源开发中具有良好开发前景的发电方式.但风力发电的特点是随...

如图所示的风力发电是新能源开发中具有良好开发前景的发电方式.但风力发电的特点是随机性强,5m/s以上的风速才可以发电.泸州市属亚热带季风气候,春秋季风力大,持续时间长,可以考虑在泸州地区开发风力发电.下表是某一台风力发电机在不同风速下的发电功率:
平均风速m/s5678910
功率 KW92234445360
请根据你所学知识完成以下问题:
(1)在泸州某主峰平均风速为8m/s的位置,安装有上述风力发电机一台,该发电机工作1h获得的电能为多少KW•h?将该电能全部用于带动额定电压为220V的电热器正常工作可达40h,则电热器的额定电流为多少?
(2)将上述发电机工作1h获得的电能全部用于带动机械效率为75%的电动抽水机工作,把水抽到10m高的水池上,请通过计算说明能否把容积为1000m3的水池盛满?(取g=10N/Kg,ρ=1×103kg/m3

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(1)根据表中数据可知平均风速为8m/s时的发电功率,根据W=Pt求出该发电机工作1h获得的电能;再根据W=UIt求出电热器的额定电流. (2)先根据题意求出电动抽水机做的有用功,再根据W=Gh=mgh=ρVgh求出提升水的体积,最后和水池的容积相比较,即可得出答案. 【解析】 (1)当风速为8m/s时,由数据表格知,风力发电机组输出的电功率是44kW, 该发电机工作1h获得的电能为W=Pt=44kW×1h=44kW•h; 又因电热器的额定电压为220V,工作时间为40h, 所以电热器的额定电流为I===5A; (2)电动抽水机做的有用功为W有=Wη=44×3.6×106J×75%=1.188×108J, 提升水的体积为V===1188m3>1000m3. 答:(1)该发电机工作1h获得的电能为44KW•h;电热器的额定电流为5A; (2)上述发电机工作1h获得的电能全部用于带动效率为75%的电动抽水机工作时可以把容积为1000m3的水池盛满.
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考点分析:
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小红学过“机械效率”后,提出一个假设:“机械的机械效率越高越省力.”为证明假设是否成立,小红做了在写吗上匀速拉动物块的探究实验(如图所示),并记录实验数据如下:
试验次数
记录项目
第1次第2次第3次第4次
物块重(G/N) 5 5 5 5
物块上升高度(h/m) 0.1 0.15 0.2 0.25
有用功(W用/J) 0.5 0.75 1.25
沿斜面方向拉力(F/N) 1.6 2.2 2.7 3.1
物块移动距离(S/m) 0.5 0.5 0.5 0.5
总功(W总/J) 0.8 1.1 1.55
机械效率(η) 62.5% 68.2% 80.3%
(1)请你帮小红计算3次实验得到的数据W、W和η(写出计算过程).
(2)该实验能验证“机械的机械效率越高越省力”吗?写出你的看法.
(3)完成实验后,小红又产生一个猜想“如果减小斜面摩擦,可以提高斜面的机械效率吗?”请你运用所学的知识,说明小红的猜想是否正确,简述其理由.(简单推理)

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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