空气流动形成风.风能够发电．风力发电机是将风能转化为电能的装置.其主要部件包括风轮机.齿轮箱.发电机等．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．某地的一台风力发电机.其风轮正面迎风.当风速为8m/s时.每秒钟流向叶片旋转面积的空气质量是7200kg.该地的空气密度是1.2kg/m3．已知空气动能与空气质� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

12．

空气流动形成风，风能够发电．风力发电机是将风能（气流的动能）转化为电能的装置，其主要部件包括风轮机、齿轮箱、发电机等（如图所示）．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．某地的一台风力发电机，其风轮正面迎风，当风速为8m/s时，每秒钟流向叶片旋转面积的空气质量是7200kg，该地的空气密度是1.2kg/m³．已知空气动能与空气质量成正比，且1kg空气在不同的速度（V）时的动能（E）如表所示．

E（J）	2	8	18	32	50
V（m/s）	2	4	6	8	10

（1）当风速为8m/s时，每秒钟通过叶片旋转面积的空气体积是多少立方米？若煤的热值3.2×10⁷J/kg，那么这样的一台风力发电机在1h内获得的风能与完全燃烧多少千克的煤所产生的内能相当？
（2）当风速为10m/s时，1s流向叶片旋转面积的空气质量是多少千克？若在这种情况下，风力发电机能对外提供5.4×10⁴J的电能，那么这台风力发电机的风能转化为电能的效率是多少？

分析（1）知道空气质量和该地的空气密度，根据密度公式的变形公式V=$\frac{m}{ρ}$即可求出每秒钟通过叶片旋转面积的空气体积；
再求出1h空气所产生的能量，再利用m=$\frac{Q}{q}$即可求出完全燃烧的煤的质量；
（2）单位时间内通过风扇的空气质量，可理解为流经风扇的空气密度和空气体积的乘积，然后用风扇的横截面积和速度公式表示出空气的体积大小，
进而表示出空气质量的表达式m=ρv=ρsl=ρs•vt，通过比较找出m、v的关系，利用表格所给数据算出风速为10m/s时求出1s钟流向叶片旋转面积的空气质量，
再根据表格可知确定此时产生的能量，最后利用η=$\frac{{E}_{电}}{{E}_{风}}$×100%即可求出风力发电机的风能转化为电能的效率．

解答解：（1）由ρ=$\frac{m}{V}$得：每秒钟通过叶片旋转面积的空气体积：
V=$\frac{m}{ρ}$=$\frac{7200kg}{1.2kg/{m}^{3}}$=6000m³，
1h空气所产生的能量为：
Q=32J/kg×7200kg/s×3600s=8.2944×10⁸J，
由Q=mq得，1h内获得的风能相当完全燃烧煤的质量：
m=$\frac{Q}{q}$=$\frac{8.2944×1{0}^{8}J}{3.2×1{0}^{7}J/kg}$=25.92kg．
（2）设风扇的叶片旋转面积为s，风速为v；
单位时间t内，通过风扇的空气流量为：V=sl=s•vt；
那么这些空气的质量为：m=ρV=ρs•vt；
当空气密度、风扇的叶片旋转面积以及时间相同的情况下，m与v成正比；
即：$\frac{m′}{v′}$=$\frac{m}{v}$，
m′=$\frac{mv′}{v}$=$\frac{7200kg×10m/s}{8m/s}$=9000kg，
根据表可知产生能量为：E_风=50J/kg×9000kg=4.5×10⁵J，
这台风力发电机的风能转化为电能的效率为：
η=$\frac{{E}_{电}}{{E}_{风}}$×100%=$\frac{5.4×1{0}^{4}J}{4.5×1{0}^{5}J}$×100%=12%．
答：（1）当风速为8m/s时，每秒钟通过叶片旋转面积的空气体积是6000m³；
这样的一台风力发电机在1小时内获得的风能与完全燃25.92kg的煤所产生的内能相当；
（2）当风速为10m/s时，1s流向叶片旋转面积的空气质量是9000kg；
这台风力发电机的风能转化为电能的效率是12%．

点评本题考查密度公式、燃料燃烧的放热公式及效率的计算等知识的理解和掌握，要解好此题，要求同学们从题目中找出有用的信息，并结合所学的知识进行解答，活化物理基本知识，注重基本素质和能力的培养．

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3．

某同学接图所示的电路图连接电路进行探究性实验．实验时电阻R₁保持不变，滑动变阻器R₂的最大阻值是20Ω在，三次改变滑动变阻器滑片P的位置，得到表中的实验数据：

次数	A₁的示数（A）	A₂的示数（A）	V₁的示数（V）	V₂的示数（V）	V的示数（V）
1	0.4	0.4	4	8	12
2	0.6	0.6	6	6	12
3	0.8	0.8	8	4	12

请回答：
（1）图示电路是串联电路，电压表V测电源的电压；
（2）比较电流表A₁和A₂的示数，可得结论：串联电路电流处处相等
（3）比较三只电压表示数，可得结论：串联电路电源电压等于各用电器两端电压之和
（4）比较电流表A₁（或A₂）和电压表V₁示数，可得结论：电阻一定时，电流与电压成正比
（5）定值电阻R₁=10Ω，第3次实验中R₂未接入电路的电阻为5Ω．
（6）第三次实验后，如果将电阻R₁换成一个阻值为20Ω的定值电阻，而其他任何元件均不改变且不调节，各电压表示数变化为：电流表A₁，A₂减小，电压表V₁增大，V₂减小，V不变
（7）若想“研究电流和电阻”的关系，则在（6）的基础上应将滑片P向右调节，直到V₁的示数仍为4V为止，这时可归纳出的结论是在电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比．

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20．关于声的现象，下列说法错误的是（　　）

	A．	声音在不同介质中的传播速度不同
	B．	市区内某些路段“禁鸣喇叭”，这是在声音传播的过程中减弱噪音
	C．	只要物体在振动，我们人耳就能听到声音
	D．	有些高科技产品，不振动也可以发出声音

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7．在用电压表和电流表测电阻的实验中，用滑动变阻器改变被测电阻两端的电压，读取几组电压值和电流值，算出电阻，最后求出电阻的平均值．若被测电阻的阻值约为30Ω，备有：电流表1个，0～0.6A、0～3A两个量程；电压表1个，0～3V、0～15V两个量程；电源四种，电压分别为1.5V、3V、6V、15V；导线若干．
（1）为了组成实验电路，还需要的器材是滑动变阻器，开关；
（2）画出实验电路图；
（3）为了减小电表读数时的误差，要求在几次测量中，电表指针的示值大于量程的$\frac{1}{2}$，则电源应选用15V，电压表应选用0～15V的量程，电流表应选用0～0.6A的量程．

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17．

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（1）若该“冲锋艇”在河中航行时排开水的体积为25米³，求该船受到的浮力．（g=9.8牛/千克，河水的密度：1.0×10³千克/米³）
（2）该“冲锋艇”从河里驶到海里，排开水的体积的变化情况是变小．

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2．

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