Question

【题目】空气的流动形成风，风具有能量，称为风能。风能具有来源丰富、安全卫生等优点。如图甲所示是我国某地区风力发电的外景图。风力发电机中的叶片在风力的推动下转动，并带动机头发电机发电，为人们提供电能。设该地区空气密度为1.3 kg/m3，一台风车的轮叶转动时可以形成面积为600 m2的圆面。

(1)若风速为10 m/s，则1 s内冲击到风车轮叶形成的圆面的空气质量是多少千克？已知1 kg空气以这样的速度运动时具有的动能是50 J，10台这样的风车工作1 s所产生的电能可供1盏“220 V 60 W”的灯泡正常工作2 h，求这种风车发电的效率。

(2)请你结合风力发电的实际情况及图乙中的有关信息说明目前风力发电开发的困难和前景。

Answer 1

【答案】(1)11%；(2)风力发电的实际困难：风力不稳定，前期投资大，导致风力发电成本较高等。前景：随着技术不断成熟，成本下降较快，有望低于火力发电成本；风力发电对环境几乎没有污染等。

【解析】

（1）．每秒钟通过的空气流的长度为：。

每秒钟通过风车轮叶形成的圆面空气流的体积。

每秒钟通过风车轮叶空气流的质量为：。

1台风车工作1s获得的空气的动能为：。

10台风车工作1s获得的空气的动能为：。

产生的电能为：。

风车发电的效率为：。

（2）风力发电的实际困难为：风力不稳定，前期投资大，导致风力发电成本较高等。

前景：随着技术不断的成熟，成本下降较快，有望低于火力发电成本；风力发电对环境几乎没有污染等。