Question

8．如圖所示甲是我國某地區(qū)風(fēng)力發(fā)電的外景，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主要是由風(fēng)機(jī)葉片和發(fā)動機(jī)組成．
風(fēng)力發(fā)電利用的是風(fēng)能，風(fēng)能是清潔能源的可再生能源．風(fēng)葉產(chǎn)生的動力通過傳動系統(tǒng)傳遞給發(fā)電機(jī)，利用電磁感應(yīng)原理，實(shí)現(xiàn)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能．
（1））風(fēng)機(jī)葉片具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、耐磨損等性能，通常用密度小，硬度大（大/小）的復(fù)合材料制成；葉片形狀像飛機(jī)的機(jī)翼，若葉片位置和風(fēng)向如圖乙所示，由于葉片上表面空氣流速快，下表面空氣流速慢，上表面氣流產(chǎn)生的壓強(qiáng)小于下表面空氣流產(chǎn)生的壓強(qiáng)（選填“大于”或“小于”），產(chǎn)生壓強(qiáng)差，而受到向上的力使風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)．
（2）某風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率與風(fēng)速的關(guān)系如圖丙所示，由圖象得到的下列信息，正確的有哪些C
A．只要有風(fēng)，機(jī)組就能產(chǎn)生電能
B．風(fēng)速越大，機(jī)組產(chǎn)生的電功率一定越大
C．風(fēng)速在一定范圍內(nèi)，機(jī)組產(chǎn)生的電功率可能不變
（3）下表給出了在不同風(fēng)速下某風(fēng)機(jī)獲得的能量：

平均風(fēng)速（m/s）	5	10	15	20
1s內(nèi)獲得的能量/（×104J）	1	8	27	64

對表格進(jìn)行分析，若風(fēng)機(jī)獲得能量的發(fā)電機(jī)效率為10%，當(dāng)風(fēng)速為5m/s時，這臺風(fēng)機(jī)工作1s所產(chǎn)生的電能可供1只“220V 100W”電燈正常工作10s．

Answer 1

分析 （1）①風(fēng)機(jī)葉片材料質(zhì)量輕減小阻力易于轉(zhuǎn)動，強(qiáng)度高防止變形，耐磨損增加使用壽命，密度小可以減小質(zhì)量，硬度大增加使用壽命．
②葉片上面弧形，下面平面，風(fēng)經(jīng)過葉片時，分析葉片上下空氣流速，根據(jù)流速越大壓強(qiáng)越小，分析壓強(qiáng)大小，分析受力情況．
（2）由圖象丙進(jìn)行分析，風(fēng)速比較小時和風(fēng)速比較大時，不會產(chǎn)生風(fēng)能，在一定范圍內(nèi)電功率隨風(fēng)速增大而增大，在一定范圍內(nèi)，風(fēng)速增大，電功率不變．
（3）由查表可知，當(dāng)風(fēng)速為5m/s時，這臺風(fēng)機(jī)工作1s獲得的能量，又知發(fā)電機(jī)效率，可求電燈正常工作需要的電能，再利用P=$\frac{W}{t}$可求時間．

解答 解：（1）①風(fēng)機(jī)葉片材料質(zhì)量輕、強(qiáng)度大、耐磨損、密度小、硬度大，可以減小阻力，延長使用壽命，便于安裝等．
②由乙圖知，葉片的上面是突出的弧形，下面是平面，空氣流過時，上面空氣流速大于下面空氣流速，上面壓強(qiáng)小于下面壓強(qiáng)，葉片受到向上的力．
（2）由丙圖知，
A．在風(fēng)很小和很大時，不能產(chǎn)生電能．選項(xiàng)錯誤，不符合題意．
B．在一定范圍內(nèi)，風(fēng)速越大，機(jī)組產(chǎn)生的電功率越大；在一定范圍內(nèi)，風(fēng)速越大，機(jī)組產(chǎn)生的電功率不變；選項(xiàng)錯誤，不符合題意．
C．風(fēng)速在一定范圍內(nèi)，機(jī)組產(chǎn)生的電功率可能不變．選項(xiàng)正確，符合題意．
（3）W′=ηW=10%×1×10⁴J=1000J，
由P=$\frac{W}{t}$可得，t=$\frac{W}{P}$=$\frac{1000J}{100W}$=10s．
故答案為：（1）大；（2）小于；（3）C；（3）10s．

點(diǎn)評 本題考查了機(jī)械效率、流體壓強(qiáng)和流速關(guān)系，其它內(nèi)容都是從給定的材料中分析問題，考查學(xué)生對新事物的分析、判斷能力，最近幾年中考中出現(xiàn)的頻率較高．