Question

10．閱讀短文，回答問(wèn)題，
如圖甲所示，是江蘇射陽(yáng)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的外景，該場(chǎng)是亞洲目前建設(shè)規(guī)模最大的風(fēng)電基地，小明在參觀了發(fā)電場(chǎng)后，對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生了濃厚的興趣．風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電時(shí)的輸出功率和哪些因素有關(guān)呢？對(duì)這一問(wèn)題，他做了如下猜想：
①風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率可能與風(fēng)速有關(guān)
②風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率可能與葉片的傾角有關(guān)
為了探究風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率是否與風(fēng)速有關(guān)，小明設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)步驟：
①如圖乙，將風(fēng)葉安裝在風(fēng)車底座上，把線的一端固定在風(fēng)車轉(zhuǎn)軸上，另一端系上鉤碼．
②在風(fēng)車正前方1m處放置電風(fēng)扇，將電風(fēng)扇的風(fēng)速調(diào)到1擋位，用秒表記錄提升鉤碼到A點(diǎn)所需的時(shí)間．
③將電風(fēng)扇換到2、3擋位，重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)，并將數(shù)據(jù)記錄在表格中．
（注：電風(fēng)扇擋位越高，風(fēng)速越大）

電風(fēng)扇擋位	鉤碼的質(zhì)量（g）	提升鉤碼到A點(diǎn)的時(shí)間（s）
1	50	15
2	50	13
3	50	10

（1）請(qǐng)你也提出一個(gè)猜想：風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率可能與表面積（或半徑等）有關(guān)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)原理發(fā)電的，利用風(fēng)力發(fā)電時(shí)，是將機(jī)械能（風(fēng)能）能轉(zhuǎn)化為電能．
（2）這個(gè)實(shí)驗(yàn)是通過(guò)測(cè)量提升鉤碼到A點(diǎn)的時(shí)間來(lái)比較風(fēng)車輸出功率的大�。�
（3）通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以得到的結(jié)論是：風(fēng)速越大，輸出功率越大．

Answer 1

分析 （1）風(fēng)速、葉片的傾角、葉片的材料以及葉片的表面積都可以影響發(fā)電機(jī)的輸出功率；
風(fēng)是空氣的流動(dòng)形成的，具有機(jī)械能，風(fēng)力發(fā)電的原理是電磁感應(yīng)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能；
（2）因風(fēng)車輸出的功率為提升重物的功率，要求提升重物的功率可以由P=$\frac{W}{t}$=$\frac{mgh}{t}$=mgV來(lái)求；而知道提升時(shí)間即可以得出提升物體的速度，則可比較風(fēng)車的輸出功率大�。�
（3）分析表一中數(shù)據(jù)，電風(fēng)扇檔位越高，風(fēng)速越大，提升鉤碼到A點(diǎn)的時(shí)間越短，據(jù)此得出結(jié)論．

解答 解：（1）若風(fēng)葉的表面積或半徑不同，則風(fēng)葉獲得的能量不同，也可影響輸出功率等．
風(fēng)力發(fā)電將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，利用了電磁感應(yīng)原理；
（2）因提升高度要同，則由h=vt可知，通過(guò)提升時(shí)間，可知提升的速度大小，則由P=$\frac{W}{t}$=$\frac{mgh}{t}$=mgv可知輸出功率的大小，故比較提升時(shí)間可知功率大小．
（3）分析表一數(shù)據(jù)可見(jiàn)，在提升鉤碼質(zhì)量相同的情況下，風(fēng)速越大，提升鉤碼到A點(diǎn)的時(shí)間越短，風(fēng)車的輸出功率越大．
故答案為：（1）表面積（或半徑等）；電磁感應(yīng)；機(jī)械能（風(fēng)能）；電；（2）提升鉤碼到A點(diǎn)的時(shí)間；（3）風(fēng)速越大，輸出功率越大．

點(diǎn)評(píng) 化石能源越來(lái)越少，碳排放所造成的環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越受到人們的重視，開(kāi)發(fā)和利用新能源已成為人們的共識(shí)．太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)帷⒊毕�等新能源的利用已成為現(xiàn)實(shí)．通過(guò)新能源利用考查物理知識(shí)是中考命題的亮點(diǎn)之一．本題主要考查了電磁感應(yīng)原理、功率推導(dǎo)公式的應(yīng)用．