Question

18．風力發(fā)電機組主要由風機葉片和發(fā)動機組成，目前在我國正被推廣和應(yīng)用．

（1）風能是清潔的、可再生（選填“可再生”或“不可再生”）能源．
（2）若模擬葉片位置和風向如圖所示，由于葉片兩面空氣流速不同產(chǎn)生壓強差，圖中模擬葉片受到向上的力使風葉旋轉(zhuǎn)．
（3）下表給出了在不同風速下某風力發(fā)電機獲得的能量．

平均風速v/m•s-1	5	10	15	20
1s內(nèi)獲得的動能E/×104J	1	8	27	64

對表格進行分析，該風力發(fā)電機1s內(nèi)獲得的動能與風速的定量關(guān)系是風機獲得的能量與風速的三次方成正比（用文字敘述）；當風速為5m/s時，這臺風力發(fā)電機工作1s所產(chǎn)生的電能可供1只“220V    150W”電燈正常工作10s，則風力發(fā)電機發(fā)電的效率是15%．

Answer 1

分析 （1）風能是取之不盡用之不竭的能源，所以風能是可再生資源；
（2）葉片上面弧形，下面平面，風經(jīng)過葉片時，分析葉片上下空氣流速，根據(jù)流速越大壓強越小，分析壓強大小，分析受力情況．
（3）由表格數(shù)據(jù)分析，風能隨風速的增大而增大，并且有定量關(guān)系，把定量關(guān)系確定下來；知道燈泡的額定功率和工作時間，求出有用功，知道總功，根據(jù)機械效率公式求出機械效率．

解答 解：（1）風能可以在自然界中源源不斷的得到，風能是取之不盡用之不竭的能源，所以風能是可再生資源；
（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，上面壓強小于下面壓強，葉片受到向上的力．
（3）由表格數(shù)據(jù)知，風速增大為原來的2倍，風能增大為原來的2³倍，風速增大為原來的3倍，風能增大為原來的3³倍…，所以風機獲得的能量與風速的三次方成正比；
根據(jù)題意得W_總=10000J，有用功為：W_有=Pt=150W×10s=1500J，機械效率為：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{1500J}{10000J}$×100%=15%．
故答案為：（1）可再生；（2）上；（3）風機獲得的能量與風速的三次方成正比；15%．

點評 本題考查了機械效率、流體壓強和流速關(guān)系、電磁感應(yīng)，其它內(nèi)容都是從給定的材料中分析問題，考查學生對新事物的分析、判斷能力，有一定的難度．