精英家教网 > 初中物理 > 题目详情

【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:

风力发电机的输出功率可能与风速有关

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:

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。

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。

将电风扇换到23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vm/s

5

10

15

20

1s获得的能量E104J

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

4

360

1500

1100

3)对表二进行分析,你发现风速在5m/s15m/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“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;(31200v3;(436;(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/s15m/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=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/P=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=120×104J×3600s=4.32×109J

风车工作1h产生的电能:W=360kW×1h=360kWh=1.296×109J

风车发电的效率:η=W/W×100%=1.296×109J/4.32×109J×100%=30%

练习册系列答案
相关习题

科目:初中物理 来源: 题型:

【题目】关于视角,下列说法正确的是

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

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:

【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_______________________

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:

【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”)

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:

【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

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:

【题目】光在真空中的传播速度是_____m/s,太阳、月亮、荧火虫、其中不是光源的是__________

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:

【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

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:

【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).

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:

【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

查看答案和解析>>

同步练习册答案