【题目】如图甲所示,是江苏如东风力发电场的外景,该场是亚洲目前建设规模最大的风电基地,小明在参观了发电场后,对风力发电机产生了浓厚的兴趣。风力发电机发电时的输出功率和哪些因素有关呢?对这一问题,他做了如下猜想:
① 风力发电机的输出功率可能与风速有关
② 风力发电机的输出功率可能与叶片的倾角有关
为了探究风力发电机的输出功率是否与风速有关,小明设计了如下实验步骤:
① 如图乙,将风叶安装在风车底座上,把线的一端固定在风车转轴上,另一端系上钩码。
② 在风车正前方1m处放置电风扇,将电风扇的风速调到1挡位,用秒表记录提升钩码到A点所需的时间。
③ 将电风扇换到2、3挡位,重复以上实验,并将数据记录在表格中。
(注:电风扇挡位越高,风速越大)
表一:
电风扇挡位 | 钩码的质量(g) | 提升钩码到A点的时间(s) |
1 | 50 | 15 |
2 | 50 | 13 |
3 | 50 | 10 |
(1)这个实验是通过测量 来比较风车输出功率的大小。
(2)通过实验可以得到的结论是: 。为了进一步研究风力发电机,他又从电厂查到一台1500kW的发电机组的相关数据:
表二:不同风速下风力发电机每秒获得的风能
风速v(m/s) | 5 | 10 | 15 | 20 |
1s获得的能量E(104J) | 15 | 120 | 405 | 350 |
表三:发电机输出电功率与风速的关系
风速(m/s) | 5 | 10 | 15 | 20 |
输出电功率(kW) | 360 | 1500 | 1100 |
(3)对表二进行分析,你发现风速在5m/s~15m/s的范围内,风力发电机每秒获得的风能(E)与风速(v)的数学定量关系式是:E= 。
(4)根据表三,风速为10m/s时,这台发电机1h的发电量可供100只“220V 100W”的路灯工作 h。
(5)风速为10m/s时,这台发电机的发电效率是多大?
【答案】(1)提升钩码到A点的时间; (2)风力发电机的输出功率与风速有关,风速越大,风力发电机输出功率越大;(3)1200v3;(4)36;(5)这台发电机的发电效率是30%
【解析】试题分析:(1)因提升高度要同,则由h=Vt可知,通过提升时间,可知提升的速度大小,则由P=W/t=mgh/t=mgV可知输出功率的大小,故比较提升时间可知功率大小;
(2)分析表一数据可见,在提升钩码质量相同的情况下,风速越大,提升钩码到A点的时间越短,风车的输出功率越大;
(3)分析表二可知,风速在5m/s~15m/s的范围内,风车获得的能量随风速的增大而增大,并且成倍数的增加,所以风车获得的能量与风速三次方成正比关系,可得E=1200v3;
(4)风速为10m/s时,风车的输出功率360kW,风车工作1h的发电量:W电=360kW×1h=360kwh,
这些能量可供教室里100只标有“220V 100W”的灯同时工作的时间:t=W电/P总=360kWh/0.1kW×100=36h;
(5)风速为10m/s时,1s内获得的能量为120×104J,
风车工作1h获得的能量:W总=120×104J×3600s=4.32×109J,
风车工作1h产生的电能:W电=360kW×1h=360kWh=1.296×109J,
风车发电的效率:η=W电/W总×100%=1.296×109J/4.32×109J×100%=30%
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【题目】关于视角,下列说法不正确的是( )
A.眼睛视网膜上像的大小取决于物体对眼的光心所张的角,即从物体两端向眼的光心所引的两条线所夹的角,这就是视角
B.我们看到物体的大小决定于视角大小
C.同一物体离眼睛越近所引起的视角就越大
D.视角就是眼睛看到的角
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【题目】回顾实验和探究(请将下列实验报告中的空缺部分填写完整):
(1)探究水沸腾时的温度变化特点_______、________、__________、 ________ 。
(2)探究蒸发快慢和液体温度的关系_________、__________、____ 。
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【题目】如下面甲图所示是一款具有摄像功能的手机,手机的镜头相当于一个______透镜,通过镜头所成的像是______________(选填“实像”或“虚像”)。若镜头的焦距为7mm,该相机的感光层(CMOS)离镜头的距离要满足的条件是__________;为了能成清晰的像,景物到镜头的距离应大于____________mm 。如乙图所示,近期流行的“自拍神器”给旅行者自拍带来方便。与直接拿手机自拍相比,利用自拍杆可以_____物距,使人成的像变小,达到_____取景范围,取得更好的拍摄效果。(均选填“增大”或“减小”)
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【题目】物理学中的许多规律是通过实验发现的,下列说法中符合史实的是( )
A.麦克斯韦通过实验首次证明了电磁波的存在
B.牛顿通过理想斜面实验发现了物体的运动不需要力来维持
C.奥斯特通过实验发现了电流的热效应
D.法拉第通过实验发现了电磁感应现象
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【题目】小雯同学站在竖直的平面镜前3m处,看到了镜中自己的像,这是由于光的 现象而形成的,当她向镜子走近1m时,像到她的距离_________ m.
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【题目】在海产品批发市场上,经营者将冰块盖在海鲜上面来保鲜,这是因为冰块使周围空气的温度 (选填“升高”、“降低”或“不变”),体积 ,空气密度 会下沉,使保鲜效果更好.(后两空选填“变大”、“不变”、“变小”).
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【题目】下列现象属于凝华的是( )
A、洗手间里的固态清新剂逐渐变小了
B、冰箱里的水蒸气结成霜
C、在发烧的病人身上擦酒精,可降低其体温
D、寒冬,池塘的水面结冰了
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