19．風(fēng)力發(fā)電是利用風(fēng)能的一種方式，風(fēng)力發(fā)電機(jī)可以將風(fēng)能（氣流的動(dòng)能）轉(zhuǎn)化為電能，其主要部件如圖所示．已知某風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)輪機(jī)旋轉(zhuǎn)葉片正面迎風(fēng)時(shí)的有效受風(fēng)面積為S，運(yùn)動(dòng)的空氣與受風(fēng)面作用后速度變?yōu)榱�，風(fēng)力發(fā)電機(jī)將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率和空氣密度均保持不變．當(dāng)風(fēng)速為v且風(fēng)向與風(fēng)力發(fā)電機(jī)受風(fēng)面垂直時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出的電功率為P．求
（1）在同樣的風(fēng)向條件下，風(fēng)速為$\frac{v}{2}$時(shí)這臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出的電功率．
（2）利用風(fēng)能發(fā)電時(shí)由于風(fēng)速、風(fēng)向不穩(wěn)定，會(huì)造成風(fēng)力發(fā)電輸出的電壓和功率不穩(wěn)定．請(qǐng)你提出一條合理性建議，解決這一問題．

分析 先求空氣的動(dòng)能，再根據(jù)斜率求出發(fā)電機(jī)的輸出功率．
若風(fēng)向改變，可以調(diào)整風(fēng)車的葉面朝向，使葉面與風(fēng)速垂直，風(fēng)力發(fā)電機(jī)更多地接受風(fēng)能；風(fēng)大時(shí)可以讓風(fēng)力發(fā)電機(jī)將多余的電能給蓄電池充電，把電能儲(chǔ)存起來，發(fā)電機(jī)輸出功率變小時(shí)用蓄電池輔助供電等

解答 解：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)垂直吹向旋轉(zhuǎn)葉片有效受風(fēng)面積的空氣的質(zhì)量為m=ρSv
這些空氣所具有的動(dòng)能為   Ek=$\frac{1}{2}$ρSv3
設(shè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率為k，則風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出的電功率為
P=kEk=$\frac{1}{2}$kρSv3
當(dāng)風(fēng)速為$\frac{v}{2}$時(shí)輸出的電功率 
 $P'=\frac{1}{2}kρS{（{\frac{v}{2}}）^3}=\frac{1}{8}P$
若風(fēng)向改變，可以調(diào)整風(fēng)車的葉面朝向，使葉面與風(fēng)速垂直，風(fēng)力發(fā)電機(jī)更多地接受風(fēng)能；風(fēng)大時(shí)可以讓風(fēng)力發(fā)電機(jī)將多余的電能給蓄電池充電，把電能儲(chǔ)存起來，發(fā)電機(jī)輸出功率變小時(shí)用蓄電池輔助供電等．
答：（1）在同樣的風(fēng)向條件下，風(fēng)速為$\frac{v}{2}$時(shí)這臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出的電功率$\frac{1}{8}P$．
（2）若風(fēng)向改變，可以調(diào)整風(fēng)車的葉面朝向，使葉面與風(fēng)速垂直，風(fēng)力發(fā)電機(jī)更多地接受風(fēng)能；風(fēng)大時(shí)可以讓風(fēng)力發(fā)電機(jī)將多余的電能給蓄電池充電，把電能儲(chǔ)存起來，發(fā)電機(jī)輸出功率變小時(shí)用蓄電池輔助供電等．

點(diǎn)評(píng) 本題是道信息量非常大的題目，其中包含了眾多物理信息，這就要求我們要仔細(xì)閱讀題目，篩選出對(duì)我們解題有幫助的信息．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

15．“開弓沒有回頭箭”、“弓開如秋月行天”都是描述箭手射箭時(shí)的情景．從物理學(xué)角度理解合理的是（　�。�
A．箭不可回頭說明彈性勢(shì)能是矢量B．箭不可回頭說明動(dòng)能是矢量
C．弓拉的越開弓的彈性勢(shì)能越大D．弓拉的越開射出的箭動(dòng)能越大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

16．如圖，單匝正方形導(dǎo)體線框ABCD線框邊長為a，電阻為R，整個(gè)線框處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，磁場(chǎng)方向與線框平面垂直，磁場(chǎng)大小按B=B0sinωt，變化．關(guān)于在0～$\frac{π}{2ω}$時(shí)間內(nèi)，AB邊所受的安培力的最大值問題，可能你不會(huì)求解，但你可以根據(jù)你所學(xué)物理知識(shí)和方法做出合理的判斷，那么你認(rèn)為下面結(jié)論最合理的是（　�。�
A．t=0時(shí)，安培力最大，F(xiàn)max=$\frac{{B}_{0}^{2}{ωa}^{3}}{2R}$
B．當(dāng)t=$\frac{π}{2ω}$時(shí)，安培力最大，F(xiàn)max=$\frac{{B}_{0}^{2}{ωa}^{2}}{R}$
C．當(dāng)t=$\frac{π}{4ω}$時(shí)，安培力最大，F(xiàn)max=$\frac{{B}_{0}^{2}{ωa}^{3}}{2R}$
D．當(dāng)t=$\frac{π}{8ω}$時(shí)，安培力最大，F(xiàn)max=$\frac{{B}_{0}^{2}{ωa}^{2}}{R}$

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．以下圖中的物體全部處于靜止或勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，分別分析對(duì)A（a、桿）受力分析

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

14．某同學(xué)要測(cè)量一均勻新材料制成的熱敏電阻的電阻．步驟如下：
（1）用游標(biāo)為20分度的卡尺測(cè)量其長度如圖1，由圖可知其長度為52.30mm；
（2）用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖2，由圖可知其直徑為4.300mm；

（3）該同學(xué)準(zhǔn)備設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)研究熱敏電阻阻值隨溫度的變化規(guī)律，現(xiàn)有以下實(shí)驗(yàn)器材：
A．熱敏電阻（常溫下約300Ω）
B．溫度計(jì)
C．電流表A1（60mA，約10Ω）
D．電流表A2（3A，約0.1Ω）
E．電壓表V（6V，約15kΩ）
F．滑動(dòng)變阻器R1（200Ω，0.5A）
G．滑動(dòng)變阻器R2（5Ω，2A）
H．蓄電池（9V，0.05Ω）
I．開關(guān)一個(gè)，帶夾的導(dǎo)線若干
①實(shí)驗(yàn)要求通過熱敏電阻的電流從零開始增加，電流表應(yīng)選擇A1，滑動(dòng)變阻器選擇R2．
②請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)電路圖，在圖3實(shí)物圖上連線．
③通過實(shí)驗(yàn)，他得到了該熱敏電阻的伏安特性曲線如圖4所示，由圖可知，熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．在“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，已備有下列器材：白紙、圖釘、平板、鉛筆、弧形斜槽、小球、刻度尺、鐵架臺(tái)，還需要下列器材器材中的（　�。�
A．秒表B．天平C．重垂線D．測(cè)力計(jì)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

11．如果物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了變化，說明該物體的（　　）
A．速度大小可能改變B．速度方向可能改變
C．加速度一定改變D．物體所受的合力一定不為零

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．如圖所示，正電荷Q放在一勻強(qiáng)電場(chǎng)中，在以Q為圓心、半徑為r的圓周上有a、b、c三點(diǎn)，將檢驗(yàn)電荷q放在a點(diǎn)，它受到的電場(chǎng)力正好為零，則勻強(qiáng)電場(chǎng)的大小和方向如何？求b，c兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大��？（靜電力常量是k）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．物塊從光滑曲面的P點(diǎn)由靜止下滑，通過粗糙的靜止水平傳送帶后落到了地面上的Q點(diǎn)，現(xiàn)使傳送帶開始勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，再把物塊由P點(diǎn)靜止釋放，則有關(guān)下列說法正確的是（　�。�
A．若傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，物塊落到Q點(diǎn)左側(cè)
B．若傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，物塊落到Q點(diǎn)右側(cè)
C．若傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，物塊落到Q點(diǎn)
D．無論傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)方向如何，物塊不可能落到Q點(diǎn)左側(cè)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案