Question

（2012?乐陵市二模）“节能减排、低碳生活”的理念正在世界形成热潮，我国甘肃的酒泉目前正在建设一个世界上最大的千万千瓦级的超大型风电基地，如图是酒泉风力发电系统室外的风力发电机的照片．下表给出了在不同风速下该地区风力发电机组输出的电功率．

风速/m/s	3	6	9	12	15	18
输出电功率/kW	20	160	540	1280	2500	4320

（1）当风速为6m/s时，风力发电机组工作1h所产生的电能是多少度？
（2）该电能恰能让一个额定电压为220V的电热器正常工作80h，该电热器的电功率多大？电热器的额定电流为多少？
（3）当风速为15m/s时，风车组1h获得的风能为2.5×10⁴kW?h，则此时该风力发电机组的发电效率是多少？

Answer 1

分析：（1）由风速为6m/s时的输出电功率和工作时间，根据公式W=Pt可求产生的电能．
（2）因为该电能恰能让一个额定电压为220V的电热器正常工作80h，则利用P=

W

t

可求电功率，电热器的额定电流利用I=

P

U

计算．
（3）已知风速为15m/s时，风车组1h获得的风能为2.5×10⁴ kW?h，再根据表格可知确定此时产生的电能，利用η=

W电

W风

×100%即可求出风力发电机的发电效率．

解答：解：（1）当风速为6 m/s时，由数据表格知，风力发电机组输出的电功率是160kW，
故风力发电机组1h输出的电能是：
W=Pt=160kW×1h=160kW?h=160度；
答：当风速为6m/s时，风力发电机组工作1h所产生的电能是160度．
（2）由题知，W_灯=W=160kW?h，
∴P=

W

t

=

160kW?h

80h

=2kW=2000W，
I=

P

U

=

2000W

220V

≈9.1A．
答：该电热器的电功率为2000W，电热器的额定电流为9.1A．
（3）由题知，当风速为15m/s时，风车组1h获得的风能是：
W_风=2.5×10⁴kW?h，
风力发电机组1h输出的电能是：
W_电=P_电t'=2500kW×1h=2500kW?h，
则风力发电机组的发电效率：
η=

W电

W风

×100%=

2500kW?h

2.5×104kW?h

×100%=10%；
答：该风力发电机组的发电效率是10%．

点评：本题考查电功、效率的计算及数据的分析题，这要求同学们平时注意联系实际，拓宽视野，直面现实生活中的物理问题，学以致用；活化物理基本知识，注重基本素质和能力的培养．