Question

（2011?瀘州）如圖所示的風(fēng)力發(fā)電是新能源開發(fā)中具有良好開發(fā)前景的發(fā)電方式．但風(fēng)力發(fā)電的特點(diǎn)是隨機(jī)性強(qiáng)，5m/s以上的風(fēng)速才可以發(fā)電．瀘州市屬亞熱帶季風(fēng)氣候，春秋季風(fēng)力大，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，可以考慮在瀘州地區(qū)開發(fā)風(fēng)力發(fā)電．下表是某一臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)在不同風(fēng)速下的發(fā)電功率：

平均風(fēng)速m/s	5	6	7	8	9	10
功率 KW	9	22	34	44	53	60

請(qǐng)根據(jù)你所學(xué)知識(shí)完成以下問題：
（1）在瀘州某主峰平均風(fēng)速為8m/s的位置，安裝有上述風(fēng)力發(fā)電機(jī)一臺(tái)，該發(fā)電機(jī)工作1h獲得的電能為多少KW?h？將該電能全部用于帶動(dòng)額定電壓為220V的電熱器正常工作可達(dá)40h，則電熱器的額定電流為多少？
（2）將上述發(fā)電機(jī)工作1h獲得的電能全部用于帶動(dòng)機(jī)械效率為75%的電動(dòng)抽水機(jī)工作，把水抽到10m高的水池上，請(qǐng)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明能否把容積為1000m³的水池盛滿？（取g=10N/Kg，ρ_水=1×10³kg/m³）

Answer 1

分析：（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知平均風(fēng)速為8m/s時(shí)的發(fā)電功率，根據(jù)W=Pt求出該發(fā)電機(jī)工作1h獲得的電能；再根據(jù)W=UIt求出電熱器的額定電流．
（2）先根據(jù)題意求出電動(dòng)抽水機(jī)做的有用功，再根據(jù)W=Gh=mgh=ρVgh求出提升水的體積，最后和水池的容積相比較，即可得出答案．

解答：解：（1）當(dāng)風(fēng)速為8m/s時(shí)，由數(shù)據(jù)表格知，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輸出的電功率是44kW，
該發(fā)電機(jī)工作1h獲得的電能為W=Pt=44kW×1h=44kW?h；
又因電熱器的額定電壓為220V，工作時(shí)間為40h，
所以電熱器的額定電流為I=

W

Ut1

=

44000W?h

220V×40h

=5A；
（2）電動(dòng)抽水機(jī)做的有用功為W_有=Wη=44×3.6×10⁶J×75%=1.188×10⁸J，
提升水的體積為V=

W有

ρgh

=

1.188×108J

1×103kg/m3×10N/kg×10m

=1188m³＞1000m³．
答：（1）該發(fā)電機(jī)工作1h獲得的電能為44KW?h；電熱器的額定電流為5A；
（2）上述發(fā)電機(jī)工作1h獲得的電能全部用于帶動(dòng)效率為75%的電動(dòng)抽水機(jī)工作時(shí)可以把容積為1000m³的水池盛滿．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了電功、效率、功、重力、質(zhì)量的計(jì)算及數(shù)據(jù)的分析題，這要求同學(xué)們平時(shí)注意聯(lián)系實(shí)際，拓寬視野，直面現(xiàn)實(shí)生活中的物理問題，學(xué)以致用；活化物理基本知識(shí)，注重基本素質(zhì)和能力的培養(yǎng)．