Question

（2012?樂陵市二模）“節(jié)能減排、低碳生活”的理念正在世界形成熱潮，我國甘肅的酒泉目前正在建設(shè)一個世界上最大的千萬千瓦級的超大型風(fēng)電基地，如圖是酒泉風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)室外的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的照片．下表給出了在不同風(fēng)速下該地區(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輸出的電功率．

風(fēng)速/m/s	3	6	9	12	15	18
輸出電功率/kW	20	160	540	1280	2500	4320

（1）當(dāng)風(fēng)速為6m/s時，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組工作1h所產(chǎn)生的電能是多少度？
（2）該電能恰能讓一個額定電壓為220V的電熱器正常工作80h，該電熱器的電功率多大？電熱器的額定電流為多少？
（3）當(dāng)風(fēng)速為15m/s時，風(fēng)車組1h獲得的風(fēng)能為2.5×10⁴kW?h，則此時該風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電效率是多少？

Answer 1

分析：（1）由風(fēng)速為6m/s時的輸出電功率和工作時間，根據(jù)公式W=Pt可求產(chǎn)生的電能．
（2）因為該電能恰能讓一個額定電壓為220V的電熱器正常工作80h，則利用P=

W

t

可求電功率，電熱器的額定電流利用I=

P

U

計算．
（3）已知風(fēng)速為15m/s時，風(fēng)車組1h獲得的風(fēng)能為2.5×10⁴ kW?h，再根據(jù)表格可知確定此時產(chǎn)生的電能，利用η=

W電

W風(fēng)

×100%即可求出風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率．

解答：解：（1）當(dāng)風(fēng)速為6 m/s時，由數(shù)據(jù)表格知，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輸出的電功率是160kW，
故風(fēng)力發(fā)電機(jī)組1h輸出的電能是：
W=Pt=160kW×1h=160kW?h=160度；
答：當(dāng)風(fēng)速為6m/s時，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組工作1h所產(chǎn)生的電能是160度．
（2）由題知，W_燈=W=160kW?h，
∴P=

W

t

=

160kW?h

80h

=2kW=2000W，
I=

P

U

=

2000W

220V

≈9.1A．
答：該電熱器的電功率為2000W，電熱器的額定電流為9.1A．
（3）由題知，當(dāng)風(fēng)速為15m/s時，風(fēng)車組1h獲得的風(fēng)能是：
W_風(fēng)=2.5×10⁴kW?h，
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組1h輸出的電能是：
W_電=P_電t'=2500kW×1h=2500kW?h，
則風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電效率：
η=

W電

W風(fēng)

×100%=

2500kW?h

2.5×104kW?h

×100%=10%；
答：該風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電效率是10%．

點評：本題考查電功、效率的計算及數(shù)據(jù)的分析題，這要求同學(xué)們平時注意聯(lián)系實際，拓寬視野，直面現(xiàn)實生活中的物理問題，學(xué)以致用；活化物理基本知識，注重基本素質(zhì)和能力的培養(yǎng)．