Question

小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能首先經(jīng)過蓄電池貯存起來，然后再由蓄電池向用電器供電．如圖是某小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率與風(fēng)速的關(guān)系圖．

（1）在風(fēng)速為

 

米/秒時(shí)達(dá)到最大輸出功率；
（2）該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率與風(fēng)速之間的關(guān)系是

 

；
（3）該風(fēng)力發(fā)電機(jī)固定在水平地面上時(shí)，整個(gè)裝置與地面接觸的面積是1米²，總質(zhì)量為60千克．計(jì)算該裝置對(duì)水平地面的壓強(qiáng)多大？（取g=10N/kg）
（4）若該風(fēng)力發(fā)電機(jī)按輸出功率為500瓦發(fā)電，平均每天工作8小時(shí)，計(jì)算一年（365天）發(fā)電量是多少？

Answer 1

分析：本題是信息給予題，通過發(fā)電機(jī)的輸出功率與風(fēng)速關(guān)系圖，得知風(fēng)速在3米/秒時(shí)的輸出功率、4米/秒時(shí)的輸出功率、…14米/秒時(shí)的輸出功率，可以判斷出在風(fēng)速12米/秒時(shí)的輸出功率最大；以及最大輸出功率和風(fēng)速的關(guān)系．根據(jù)題意知道發(fā)電機(jī)與地面的接觸面積，以及發(fā)電機(jī)的總質(zhì)量，運(yùn)用壓強(qiáng)公式知識(shí)P=

F

S

，求出裝置對(duì)水平地面的壓強(qiáng)；根據(jù)題意知輸出功率500W發(fā)電，工作時(shí)間，運(yùn)用電功W=Pt求出一年365天的總發(fā)電量．

解答：解：（1）根據(jù)圖表信息，我們可以得知，風(fēng)速在 3米/秒時(shí)輸出功率為0W；在6米/秒時(shí)輸出功率400W；在12米/秒時(shí)輸出功率1000W；在14米/秒時(shí)輸出功率600W，所以，在風(fēng)速12米/秒時(shí)達(dá)到最大的輸出功率．
故答案為12．
（2）根據(jù)圖表信息，我們可以看出風(fēng)速在3、4、5、…14米/秒時(shí)輸出功率的變化，可以總結(jié)為：風(fēng)速在3-12米/秒時(shí)，風(fēng)速越大，輸出功率也越大；風(fēng)速在大于12米/秒時(shí)，風(fēng)速越大，輸出功率越小．
故答案為：風(fēng)速在3-12米/秒時(shí)，風(fēng)速越大，輸出功率也越大；風(fēng)速在大于12米/秒時(shí)，風(fēng)速越大，輸出功率越�。�
（3）根據(jù)題意，依據(jù)壓強(qiáng)公式P=

F

S

計(jì)算該裝置對(duì)水平地面的壓強(qiáng)，即P=

F

S

=

G

S

=

mg

S

=

60kg×10N∕kg

1m2

=600Pa．
答：該裝置對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為600Pa．
（4）根據(jù)題意，依據(jù)電功公式w=pt計(jì)算電功即發(fā)電量，W=Pt=0.5kW×365×8h=1460kW?h；
答：一年（365天）發(fā)電量是1460kw?h．

點(diǎn)評(píng)：本題考查的知識(shí)點(diǎn)較多，考查學(xué)生的看圖能力和學(xué)生對(duì)壓強(qiáng)和電功的認(rèn)識(shí)、計(jì)算能力．讓學(xué)生熟練掌握壓強(qiáng)公式和電功公式．