風力發(fā)電作為一種無污染、低成本的電力產(chǎn)業(yè)，發(fā)展前景廣闊.我國風力資源豐富，到2000年底，我國風力發(fā)電機的總裝機容量已達264萬千瓦.風力發(fā)電的原理是利用風推動葉輪轉(zhuǎn)動，將風的動能轉(zhuǎn)化為葉輪的動能，再將葉輪的動能轉(zhuǎn)化為電能.

（1）設空氣的密度為ρ，葉輪每個車葉的長度均為L，正對葉輪的水平風速為v，整個發(fā)電機的效率為η，那么每臺發(fā)電機發(fā)出的電功率P=_____________.

（2）我國研制Wd646型風力發(fā)電機，每個車葉的長度L=22 m，當風速達到v=15 m/s時，其輸出的電功率可達P=600 kW.求該風力發(fā)電機將風的動能轉(zhuǎn)化為電能的總效率η.（空氣密度ρ=1.29 kg/m3）

（1）πρηL2v3  （2）18%

解析：（1）在時間t內(nèi)作用于風車的氣流的質(zhì)量m=ρV=ρπL2vt                   ①

這部分氣流的動能Ek=mv2                                                ②

由能的轉(zhuǎn)化和守恒知獲得的電能

E電=ηEk                                                                    ③

由P=                                                                  ④

由①②③④解之得：P=πρηL2v3.

（2）由（1）的結(jié)果可知效率

η===18%.


練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

風力發(fā)電是一種環(huán)保的電能獲取方式．設計每臺風力發(fā)電機的功率為40kW．實驗測得風的動能轉(zhuǎn)化為電能的效率約為20%，空氣的密度是1.29kg/m3，當?shù)厮斤L速約為10m/s，則風力發(fā)電機的葉片長度約為
 
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（2）風力發(fā)電是一種環(huán)保的電能獲取方式．圖為某風力發(fā)電站外觀圖．設計每臺風力發(fā)電機的功率為40kW．實驗精英家教網(wǎng)測得風的動能轉(zhuǎn)化為電能的效率約為20%，空氣的密度是1.29kg/m3，當?shù)厮斤L速約為10m/s，問風力發(fā)電機的葉片長度約為多少才能滿足設計要求？

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風力發(fā)電作為一種無污染、低成本的電力產(chǎn)業(yè)，發(fā)展前景廣闊.我國風力資源豐富，到2000年底，我國風力發(fā)電機的總裝機容量已達264萬千瓦.風力發(fā)電的原理是利用風推動葉輪轉(zhuǎn)動，將風的動能轉(zhuǎn)化為葉輪的動能，再將葉輪的動能轉(zhuǎn)化為電能.

（1）設空氣的密度為ρ，葉輪每個車葉的長度均為L，正對葉輪的水平風速為v，整個發(fā)電機的效率為η，那么每臺發(fā)電機發(fā)出的電功率P=_____________.

（2）我國研制Wd646型風力發(fā)電機，每個車葉的長度L=22 m，當風速達到v=15 m/s時，其輸出的電功率可達P=600 kW.求該風力發(fā)電機將風的動能轉(zhuǎn)化為電能的總效率η.（空氣密度ρ=1.29 kg/m3）

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風力發(fā)電作為一種無污染、低成本的電力產(chǎn)業(yè)，發(fā)展前景廣闊.我國風力資源豐富，到2000年底，我國風力發(fā)電機的總裝機容量已達264萬千瓦.風力發(fā)電的原理是利用風推動葉輪轉(zhuǎn)動，將風的動能轉(zhuǎn)化為葉輪的動能，再將葉輪的動能轉(zhuǎn)化為電能.
（1）設空氣的密度為ρ，葉輪每個車葉的長度均為L，正對葉輪的水平風速為v，整個發(fā)電機的效率為η，那么每臺發(fā)電機發(fā)出的電功率多大.
（2）我國研制Wd-646型風力發(fā)電機，每個車葉的長度L=22m，當風速達到15m/s時，其輸出電功率可達P=600kW.求該風力發(fā)電機將風的動能轉(zhuǎn)化為電能的總效率η（空氣密度ρ取1.29kg/m3）.

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