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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...

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.
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(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)5101520
1s内获得的能量(×104J)182764
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减小阻力易于转动,强度高防止变形,耐磨损增加使用寿命,密度小可以减小质量,硬度大增加使用寿命. ②叶片上面弧形,下面平面,风经过叶片时,分析叶片上下空气流速,根据流速越大压强越小,分析压强大小,分析受力情况. (3)风力发电是把机械能转化为电能,应用电磁感应原理. (4)由图象丙进行分析,风速比较小时和风速比较大时,不会产生风能,在一定范围内电功率随风速增大而增大,在一定范围内,风速增大,电功率不变. (5)①由表格数据分析,风能随风速的增大而增大,并且有定量关系,把定量关系确定下来. ②知道灯泡的额定功率和工作时间,求出有用功,知道总功,根据机械效率公式求出机械效率. 【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3倍,风能增大为原来的33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%.
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考点分析:
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实验次数1234
小车内放置钩码的质量m/g50100150
时间t/s2.52.52.02.5
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烧杯和油的总质量/g烧杯和剩余油的总质量/g倒出油的质量/g倒出油的体积/cm3油的密度/g•cm-3
54.4               
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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