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。
甲 乙 丙
(4)某风力发电机的输出功率与风速的关系如图丙所示,由图像得到的下列信息,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)
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5
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10
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15
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20
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1s内获得的能量(×104J)
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1
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8
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27
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64
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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。
答案:
(1)可再生 (2)大 上 (3)电磁感应 (4)BD (5)①该风机1s内获得的能量与风速的三次方成正比②10%
【解析】
考点:能量转化 数据分析
分析:(1)(2)风能由于空气流动而产生,空气不断的流动,因此为可再生。风机叶片要经得住强风的吹刮,因此硬度要大。如图观察叶片形状,上面曲面空气流速大压强小。因此受空气压力向上。
(3)机械能转化为电能,产生电,为发电机能量转化过程,也就是电磁感应。(4)观察图像发现,风速度小于电功率为0,风速大于电功率也是0.AC错。风速在到之间电功率不变。BD正确。(5)
分析表格,,风速是1:2:3:4的关系,而对应的能量是关系,因此该风机1s内获得的能量与风速的三次方成正比;1只“220V 100W”电灯正常工作10s消耗的电能为,根据图表判断风速为5m/s时10s内获得能量为,因此效率为