Question

8．如圖所示甲是我國某地區(qū)風力發(fā)電的外景，風力發(fā)電機組主要是由風機葉片和發(fā)動機組成．
風力發(fā)電利用的是風能，風能是清潔能源的可再生能源．風葉產生的動力通過傳動系統(tǒng)傳遞給發(fā)電機，利用電磁感應原理，實現機械能轉化為電能．
（1））風機葉片具有質量輕、強度高、耐磨損等性能，通常用密度小，硬度大（大/小）的復合材料制成；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，上表面氣流產生的壓強小于下表面空氣流產生的壓強（選填“大于”或“小于”），產生壓強差，而受到向上的力使風葉旋轉．
（2）某風力發(fā)電機的輸出功率與風速的關系如圖丙所示，由圖象得到的下列信息，正確的有哪些C
A．只要有風，機組就能產生電能
B．風速越大，機組產生的電功率一定越大
C．風速在一定范圍內，機組產生的電功率可能不變
（3）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）	5	10	15	20
1s內獲得的能量/（×104J）	1	8	27	64

對表格進行分析，若風機獲得能量的發(fā)電機效率為10%，當風速為5m/s時，這臺風機工作1s所產生的電能可供1只“220V 100W”電燈正常工作10s．

Answer 1

分析 （1）①風機葉片材料質量輕減小阻力易于轉動，強度高防止變形，耐磨損增加使用壽命，密度小可以減小質量，硬度大增加使用壽命．
②葉片上面弧形，下面平面，風經過葉片時，分析葉片上下空氣流速，根據流速越大壓強越小，分析壓強大小，分析受力情況．
（2）由圖象丙進行分析，風速比較小時和風速比較大時，不會產生風能，在一定范圍內電功率隨風速增大而增大，在一定范圍內，風速增大，電功率不變．
（3）由查表可知，當風速為5m/s時，這臺風機工作1s獲得的能量，又知發(fā)電機效率，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風機葉片材料質量輕、強度大、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，上面壓強小于下面壓強，葉片受到向上的力．
（2）由丙圖知，
A．在風很小和很大時，不能產生電能．選項錯誤，不符合題意．
B．在一定范圍內，風速越大，機組產生的電功率越大；在一定范圍內，風速越大，機組產生的電功率不變；選項錯誤，不符合題意．
C．風速在一定范圍內，機組產生的電功率可能不變．選項正確，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．

點評 本題考查了機械效率、流體壓強和流速關系，其它內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，最近幾年中考中出現的頻率較高．