如圖所示，風(fēng)力發(fā)電可以為我們提供清潔能源．有一臺風(fēng)力發(fā)電機風(fēng)輪機葉片長度為4m，當葉片轉(zhuǎn)動的周期為4s時，葉片尖端線速度的大小為______m/s；以一個葉片旋轉(zhuǎn)一周所掃過的面積為風(fēng)力發(fā)電機接受風(fēng)能的面積，已知空氣的密度為1.3kg/m3，風(fēng)速大小為10m/s，則1s內(nèi)風(fēng)輪機接受的最大風(fēng)能約為______J．
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根據(jù)v=
2πr
T
得：
v=
2π×4
4
=2πm/s
在時間t內(nèi)通過風(fēng)輪機的最大空氣質(zhì)量為m=ρvtπr2．
時間t內(nèi)風(fēng)輪機可以接受到的最大風(fēng)能為E=
1
2
mv2=
1
2
ρv3tπr2=3.3×104J
故答案為：2π；3.3×104
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

隨著世界石油價格的不斷攀升，能源危急已成事實，要實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，必須開發(fā)和利用新能源．風(fēng)能是一種可再生的清潔能源．風(fēng)力發(fā)電機是將風(fēng)能（氣流的動能）轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其結(jié)構(gòu)如圖所示．其主要部件包括風(fēng)輪機、齒輪箱、發(fā)電機等．假如當?shù)氐钠骄L(fēng)速為v=5m/s，風(fēng)輪機葉片的半徑R=10m，若空氣的密度ρ=1.2kg/m3，側(cè)每秒鐘吹向風(fēng)輪機轉(zhuǎn)動葉片掃過面積范圍內(nèi)的氣流所具有的動能是
23550
23550
J；若風(fēng)力發(fā)電機將轉(zhuǎn)動圓面內(nèi)15%的氣流動能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽擄L(fēng)力發(fā)電機發(fā)電的電功率是
3.53
3.53
kw．

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科目：高中物理 來源： 題型：

我省目前正在大力開發(fā)的風(fēng)力發(fā)電是一種將風(fēng)的動能轉(zhuǎn)化為電能的環(huán)保發(fā)電方式．風(fēng)力發(fā)電機的外觀如圖所示，其主要部件包括風(fēng)輪機、齒輪箱、發(fā)電機等．
（1）風(fēng)輪機葉片旋轉(zhuǎn)所掃過的面積可視為風(fēng)力發(fā)電機可接收風(fēng)能的面積．設(shè)風(fēng)速大小為v，方向垂直于葉片掃過的平面，風(fēng)輪機葉片長度為r，空氣密度為ρ，求單位時間內(nèi)風(fēng)力發(fā)電機可接收的風(fēng)能P0；
（2）若風(fēng)力發(fā)電機將可接收的風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率η=20%，當?shù)氐目諝饷芏圈?1.3kg/m3，風(fēng)速v=10m/s．要設(shè)計一臺功率P=20kW的風(fēng)力發(fā)電機，風(fēng)輪機的葉片長度r應(yīng)為多少？
（3）在風(fēng)速和葉片數(shù)確定的情況下，要提高風(fēng)輪機單位時間接收的風(fēng)能，可采取哪些措施？請?zhí)岢鲆粭l建議．

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科目：高中物理 來源： 題型：

2010年2月22日，上海東海大橋風(fēng)力發(fā)電示范工程第 32、33標號的風(fēng)機在拖輪拖帶下由海事局巡邏艇護航，歷時t=6h在海上“行走”約 s=54km，安全抵達海上風(fēng)電場施工吊裝現(xiàn)場，如圖所示．風(fēng)電是利用風(fēng)能使風(fēng)機的葉片轉(zhuǎn)動，帶動發(fā)電裝置發(fā)電的．該風(fēng)電場共有 34臺發(fā)電風(fēng)機，總裝機容量（總發(fā)電功率）為 P=1.02×105kW，每臺風(fēng)機每年正常工作的時間約為 T=×103 h．試估算以下問題：
（1）假設(shè)風(fēng)機被拖輪勻速拖動，拖輪的輸出功率為 P出=4×104W，則第32、33標號的風(fēng)機被拖運時受到的阻力為多大？
（2）假設(shè)風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能的效率為 η=0.5，則每臺風(fēng)機每年利用的自然界風(fēng)能為多少？
（3）風(fēng)力發(fā)電可有效推進低碳排放，假設(shè)一臺風(fēng)機利用風(fēng)力每發(fā) 1度電，相當于節(jié)約用煤 m=0.3kg，則一臺風(fēng)機正常工作時每年可節(jié)約多少煤？

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)今年2月22日，上海東海大橋風(fēng)力發(fā)電示范工程第32、33標號的風(fēng)機在拖輪拖帶下由海事局巡邏艇護航，歷時6h近60km的海上“行走”，安全抵達海上風(fēng)電場施工吊裝現(xiàn)場，如圖所示．風(fēng)電是利用風(fēng)能使風(fēng)機的葉片轉(zhuǎn)動，帶動發(fā)電裝置發(fā)電的．風(fēng)電場共有34臺發(fā)電風(fēng)機，總裝機容量（總發(fā)電功率）為10.2×104kw．試解答以下問題：
（1）假設(shè)風(fēng)機被拖輪勻速拖動，拖輪的輸出功率為4×104w，則 風(fēng)機組被拖運時受到的阻力約多大？
（2）如果風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能的效率為0.5，按年發(fā)電估算風(fēng)能利用的時間為2000h，則每臺風(fēng)機每年利用的自然界風(fēng)能為多少？
（3）風(fēng)力發(fā)電有效推進低碳排放，按年發(fā)電耗煤估算，每臺風(fēng)機每年可節(jié)約標準煤1.8×103噸，問發(fā)電煤耗（煤質(zhì)量/千瓦時）為多大？

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科目：高中物理 來源：2011-2012學(xué)年浙江省名校新高考研究聯(lián)盟第一次聯(lián)考物理試卷 題型：計算題

（7分）風(fēng)力發(fā)電是目前可再生能源中技術(shù)比較成熟，具有規(guī)�；_發(fā)條件和商業(yè)發(fā)展前景的發(fā)電技術(shù)。小型獨立風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)一般不并網(wǎng)發(fā)電，只能獨立使用，單臺裝機容量通常不超過10KW。它的構(gòu)成為：風(fēng)力發(fā)電機+充電器+數(shù)字逆變器。風(fēng)力發(fā)電機由機頭、轉(zhuǎn)體、尾翼、葉片組成。葉片用來接受風(fēng)力并通過機頭轉(zhuǎn)為電能；尾翼使葉片始終對著來風(fēng)的方向從而獲得最大的風(fēng)能；轉(zhuǎn)體能使機頭靈活地轉(zhuǎn)動以實現(xiàn)尾翼調(diào)整方向的功能；機頭的轉(zhuǎn)子是永磁體，定子是繞組切割磁感線產(chǎn)生電能。因風(fēng)量不穩(wěn)定，故小型風(fēng)力發(fā)電機輸出的是13－25V變化的交流電，須經(jīng)充電器整流再對蓄電池充電，使風(fēng)力發(fā)電機的產(chǎn)生的電能變能化學(xué)能。最后經(jīng)逆變處理后供給用戶使用。某學(xué)習(xí)小組對一小型風(fēng)力發(fā)電機進行測定風(fēng)速實驗：將一銅棒與風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的輸出端構(gòu)成回路（注：風(fēng)力發(fā)電機與銅棒直接相連，連接導(dǎo)線末畫出）如圖所示。銅棒ab長為0.5m，質(zhì)量0.2Kg，兩端用輕銅線相連。整個裝置處在豎直向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度B=2T. 當有風(fēng)速4m/s吹向風(fēng)葉，銅棒與豎直方向成37°角且偏向紙內(nèi)的位置時，銅棒處于受力平衡狀態(tài)。

（1）此時銅棒中通過的電流大小與方向。

（2）如風(fēng)力發(fā)電機能把風(fēng)能的30%轉(zhuǎn)化為發(fā)電機的機械能，發(fā)電系統(tǒng)的效率為50%（其他能量損失一概不計），已知此小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)輸出電壓恒定為24V，問當銅棒與豎直方向成53°角平衡時風(fēng)速為多少m/s?（g取10m/s2，ρ空氣=1.29Kg/m3,sin370=0.6,cos370=0.8 ）

 

 

 

 

 

 

 

 

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