問題詳情：
(2013·揚州中考)如圖*是我國某地區風力發電的外景,風力發電機組主要由風機葉片和發動機組成。
(1)風力發電利用的是風能,風能是清潔的、 (選填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)風機葉片具有質量輕、強度高、耐磨損等*能,通常用密度小,硬度
(選填“大”或“小”)的複合材料製成;葉片形狀像飛機的機翼,若葉片位置和風向如圖乙所示,由於葉片兩面空氣流速不同產生壓強差,而受到向
(選填“上”或“下”)的力使風葉旋轉。
(3)風葉產生的動力透過傳動系統傳遞給發電機,利用
原理,實現機械能轉化爲電能。
(4)(多選)某風力發電機的輸出功率與風速的關係如圖*所示,由圖像得到的下列資訊,正確的有哪些 。
A.只要有風,機組就能產生電能
B.風速過大,機組不會產生電能
C.風速越大,機組產生的電功率一定越大
D.風速在一定範圍內,機組產生的電功率可能不變
(5)下表給出了在不同風速下某風機獲得的能量：
平均風速/(m·s-1) | 5 | 10 | 15 | 20 |
1 s內獲得的能量/×104J | 1 | 8 | 27 | 64 |
①對錶格進行分析,你發現該風機1 s內獲得的能量與風速的定量關係是
(用文字敘述);
②當風速爲5 m/s時,這颱風機工作1 s所產生的電能可供1只“220 V 100 W”電燈正常工作10 s,求風機發電的效率。
【回答】
(1)風能在短時間內可以在自然界得到補充,故是可再生能源。
(2)質量輕、強度高、耐磨損,即選擇密度小、硬度大的材料;由乙圖圖像可知相同時間流經上方的路程長,所以上邊空氣流速快,壓強小,產生向上的升力。
(3)發電機的原理是電磁感應。
(4)由圖像可知,當風速達到v1時開始產生電能,風速達到v2時,產生的電能保持平穩,當風速達到v3時,保護系統啓動,停止發電,以防巨大的風速對風車造成損害。
(5)由表格數據分析可知當風速爲1∶2∶3∶4時,獲得的能量比爲13∶23∶33∶43
獲得的能量與風速的三次方成正比,機械效率爲消耗的電能與產生的風能的比值
W有=Pt=100 W×10 s=1 000 J
W總=10 000 J
機械效率η=
=
=10%
*：(1)可再生 (2)大 上
(3)電磁感應 (4)B、D
(5)①風機獲得的能量與風速的三次方成正比(或風機獲得的能量與風速的三次方比值是定值)
②10%
知識點：能源與可持續發展單元測試
題型：綜合題
