Question

我市徐闻县毗邻琼州海峡，风力资源极为丰富，随着广东粤能有限公司风力发电项目的建设，徐闻将成为广东省最大的风力发电基地（如图）．已知某小型风力发电机的输出功率与风速变化的关系如图所示，且从网上查到风级与风速的关系数据如下表：

风级与风速的关系

风级	3	6	9	12
风的名称	微风	强风	烈风	台风
风速（米/秒）	3.4～5.4	10.8～13.8	20.8～24.4	大于32.6

（1）风力发电时，风轮机叶片受到风力的推动后转动，从而带动发电机发电．发电机是利用______原理工作的．
（2）根据该发电机组的输出功率与风速的关系图，在风速为______m/s时达到最大输出功率．
（3）该风力发电机的输出功率与风速之间的关系是______．
（4）请你根据图象判断，台风来临时，能否给风力电场带来最大的经济效益？______（填“能”或“不能”）．
（5）该风力发电机固定在水平地面上时，整个装置与地面接触的面积是1m²，总质量为70kg．该装置对水平地面的压强是______Pa．（取g=10N/kg）
（6）风力发电机的输出功率除了与风速有关外，还可能与______有关．（填一项）

Answer

（1）发电机的工作原理是电磁感应现象；
（2）要确定最大输出功率对应的风速，只要在纵轴找到最大功率，在横轴找到对应的风速即可；
（3）分析图象中输出功率随风速的变化关系，然后得出结论；
（4）由表格信息可知，台风风速大于32.6m/s，而由图象可知，大于14m/s时，风速越大，而发电机的输出功率减小；
（5）装置水平放置时对水平地面的压力等于其重力，利用G=mg求出其大小，再根据压强公式求出压强的大小；
（6）风力发电机的输出功率除了与风速有关外，还可能与风叶的形状、风叶的排列结构、风叶的材料、风叶的面积、风的方向等有关．
【解析】

（1）发电机是利用电磁感应原理工作的；
（2）从图象得知，当风速为14m/s时，输出功率最大；
（3）根据图表信息，我们可以看出风速在4、5、…22米/秒时输出功率的变化，
可以总结为：风速在4～14米/秒时，风速越大，输出功率也越大；风速在大于14米/秒时，风速越大，输出功率越小（或风速增大时，输出功率先增大，后减小）；
（4）当风速为14m/s时，功率达到最大，而当风速超过14m/s时，发电机的输出功率反而越来越小；
由表格信息可知，台风时风速超过了32.6m/s，故台风时不能给发电场带来更大的经济效益；
（5）风力发电机对地面的压强：
p=====700Pa；
（6）风力发电机的输出功率除了与风速有关外，还可能与风叶的形状、风叶的排列结构、风叶的材料、风叶的面积、风的方向等有关．
故答案为：
（1）电磁感应；
（2）14； 
（3）风速在4-14米/秒时，风速越大，输出功率也越大；风速在大于14米/秒时，风速越大，输出功率越小（或风速增大时，输出功率先增大，后减小）；
（4）不能；
（5）700；
（6）风叶的形状（或风叶的排列结构、风叶的材料、风叶的面积、风的方向等）．