Question

15．某電力公司開發(fā)出一種圓柱形氣球狀的發(fā)電機如圖所示，懸于風力足夠大且較穩(wěn)定的300m高空，中心處大的風扇隨風轉動，帶動發(fā)電機，產生的電流通過系著的電線到地面．假如氣球體積3.0×10⁵m³，最大發(fā)電功率為3000kW．（設300m高空的空氣密度為1.2kg/m³）問：
（1）氣球在高空受到的浮力是3.528×10⁶N；
（2）若該風力發(fā)電機每年工作6000h，則它的最大年發(fā)電量是1.8×10⁷kW•h；
（3）風能是屬于可再生能源，根據發(fā)電機工作的原理推測其內部必備的組成是電磁體、線圈．

Answer 1

分析 （1）阿基米德原理適用于氣體，知道空氣的密度、氣球的體積（排開空氣的體積），利用阿基米德原理求氣球受到的浮力；
（2）知道發(fā)電機的最大發(fā)電功率，利用P=$\frac{W}{t}$求最大年發(fā)電量；
（3）太陽能、水能、風能等屬于可再生能源，煤、石油、天然氣屬于不可再生能源；發(fā)電機是利用電磁感應原理制成的，其主要構造：電磁體、線圈；

解答 解：（1）V_排=V_氣球=3×10⁵m³，
氣球受到的浮力：
F_浮=ρ_空氣gV_排=1.2kg/m³×9.8N/kg×3×10⁵m³=3.528×10⁶N；
（2）由P=$\frac{W}{t}$可得，最大年發(fā)電量：
W=Pt=3000kW×6000h=1.8×10⁷kW•h；
（3）風能是屬于可再生能源，發(fā)電機主要由電磁體、線圈組成；
故答案為：（1）3.528×10⁶；（2）1.8×10⁷；（3）電磁體；線圈．

點評 本題考查了學生對阿基米德原理、電功的計算、能源分類、發(fā)電機的原理及構造的了解與掌握，計算時注意單位統(tǒng)一，特別電功（發(fā)電量）的計算，利用好“P-W、W-kW•h、t-h”這一套單位．