某电力公司开发出一种圆柱形气球状的发电机.气球体积3.0×105m3.悬于风力充足的300m高空.整个装置质量为5.2t.中心处大的风扇随风转动.带动发电机．产生的电流通过系着的电线到地面.但该风力发电机5m/s以上的风速才可以发电．曲阜北部地区春秋季风力大.持续时间长.可以考虑利用该装置在曲阜北部地区开发风力发电．下表是该风力� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

（2012?曲阜市模拟）某电力公司开发出一种圆柱形气球状的发电机（如图），气球体积3.0×10⁵m³，悬于风力充足的300m高空，整个装置质量为5.2t，中心处大的风扇随风转动，带动发电机．产生的电流通过系着的电线到地面，但该风力发电机5m/s以上的风速才可以发电．曲阜北部地区春秋季风力大，持续时间长，可以考虑利用该装置在曲阜北部地区开发风力发电．下表是该风力发电机在不同风速下的发电功率．

风速m/s	5	6	7	8	9	10
功率kW	9	22	34	44	53	60

请完成以下问题：
（1）假设300m高空的空气密度为1.2kg/m³，气球在高空受到的浮力是多少N？
（2）整个装置重为多少N？（g=10N/kg）
（3）假如地面大气压为一标准大气压，每升高12m，大气压降低1mm汞柱，发电机处的大气压为多少mm汞柱？
（4）某天平均风速5m/s，1天获得的电能假设全部用于带动电动抽水机工作，能把多少kg水抽到9m高的水池里？
（5）若曲阜北部地区每年平均风速7m/s，该风力发电机每年工作4600h，则它的年发电量相当于多少kg汽油完全燃烧放出的热量？（汽油的热值4.6×10⁷J/kg）
（6）风能是属于

可

再生能（选填“可”或“不可”），根据发电机工作的原理推测其内部必备的组成是

磁体

和线圈．
（7）该风力发电机的优点是

清洁环保

，缺点是

不稳定

（各写一条）

分析：（1）知道气球的体积和高空的空气密度，根据阿基米德原理求出气球受到的浮力（阿基米德原理既适用于液体，也适用于气体）．
（2）知道装置的质量，根据G=mg求出装置的重力．
（3）根据大气压每升高12m下降1mm汞柱，求出上升300m，大气压的值．
（4）在表中查出风速是5m/s时的功率，求出一天风所做的功，求出这些功转化为电能使水升高，能把多少N的水升高9m，再求出水的质量．
（5）在表格中找出风速是7m/s时的功率，工作4600h，风做功多少，这些功转化为内能，等于汽油完成燃烧放出的热量，根据W=mq，求出完全燃烧汽油的质量．
（6）风能取之不尽用之不竭，是可再生能源．
发电机是利用电磁感应工作的，装置内部一定要线圈和磁体．
（7）风能清洁环保，但是不稳定．

解答：解：（1）气球在高空受到的浮力：
F_浮=ρ_空气gV_排=ρ_空气gV_球=1.2kg/m³×10N/kg×3.0×10⁵m³=3.6×10⁶N．
（2）装置质量：m=5.2t=5.2×10³kg，
装置的重力：G=mg=5.2×10³kg×10N/kg=5.2×10⁴N．
（3）大气压每升高12m下降1mmHg，升高300m，大气压下降mmHg为：

300m

12m

=25（mmHg），
所以300m高空的大气压为：760mmHg-25mmHg=735mmHg．
（4）在表中查出风速为5m/s时的功率P=9kW=9000W，
∵P=

，
∴工作一天，风做功为：W=Pt=9000W×24×3600s=7.776×10⁸J，
∵W=Gh，
∴这些功转化为电能使水升高9m，被升高水的重力为：G=

7.776×108J

=8.64×10⁷N．
水的质量为：m=

8.64×107N

10N/kg

=8.64×10⁶kg．
（5）在表中查出风速为7m/s时的功率P'=34kW=34000W，
工作4600h，风做功为：W'=P't'=34000W×4600×3600s=5.6304×10¹¹J，
∴这些功完全转化为内能，完全用汽油完全燃烧活动，需要的汽油质量为：
m=

W′

5.6304×1011J

4.6×107J/kg

=12240kg．
答：（1）气球在高空受到的浮力是3.6×10⁶N．
（2）整个装置重为5.2×10⁴N．
（3）发电机处的大气压为735mm汞柱．
（4）某天平均风速5m/s，1天获得的电能假设全部用于带动电动抽水机工作，能把8.64×10⁶kg水抽到9m高的水池里．
（5）若曲阜北部地区每年平均风速7m/s，该风力发电机每年工作4600h，则它的年发电量相当于12240kg汽油完全燃烧放出的热量．
（6）风能取之不尽用之不竭，是可再生能源．
发电机是利用电磁感应工作的，装置内部一定要线圈和磁体．
（7）风能清洁环保，但是不稳定．
故答案为；（6）可；磁体；（7）清洁环保；不稳定．

点评：（1）阿基米德原理既适用于液体，也适用于气体．
（2）本题把功和燃料完全燃烧放出的热量联系起来，把功和克服重力做功联系起来，综合性很强，有一定的难度．

练习册系列答案

课标新卷系列答案

课时练测试卷系列答案

小考冲刺金卷系列答案

初中学业水平考试总复习专项复习卷加全真模拟卷系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：初中物理 来源： 题型：

（2012?曲阜市模拟）手机的功能越来越多，如通话、游戏、照像和上网等．通话时，手机是利用

电磁波

传播信息的；照像时，所成的像是

实

（填“实”或“虚”）像．

查看答案和解析>>

科目：初中物理 来源： 题型：

（2012?曲阜市模拟）如图是小芳同学用伏安法测小灯泡电功率的实验中尚未连接完整的实物电路，要求：
（1）已知小灯泡的额定电压为3.8V，电阻约为10Ω，请用笔代替导线把图中的实物电路连接完整．
（2）在实验中，小芳同学遇到下表所列的两个问题，请你帮她把解决方法填写在表中对应的空格里．

实际问题	解决方法
①闭合开关后，电流表指针向左偏转，电压表指针向右偏转，奇怪！	① 电流表正负接线柱接反了电流表正负接线柱接反了
②闭合开关后，电压表示数只有2伏，老师要求我测小灯泡的额定功率，该怎么办呢？	② 移动滑动变阻器滑片，增大灯泡两端电压，直到达到灯泡额定电压3.8V为止．移动滑动变阻器滑片，增大灯泡两端电压，直到达到灯泡额定电压3.8V为止．

（3）下表为某小组的实验记录分析表：

实验序号

电压表示数/V

电流表示数/A

功率/W

额定功率/W

3.0

0.36

1.08

P_额=

1.08+1.52+1.89

=1.50

3.8

0.4

1.52

4.5

0.42

1.89

老师认为该小组数据处理过程有误，你认为正确测量结果P_额=

1.52

W．

查看答案和解析>>

科目：初中物理 来源： 题型：

（2012?曲阜市模拟）节约无小事．不少家庭习惯用遥控器关电视，让电视处于待机状态．小明为了测试电视机待机状态是否还在消耗电能，在父母出差时，他设了如下方案进行探究：让电视机处于待机状态，然后拔掉其它所有电器的插头或关掉开关，记下时间和家中电能表的读数；去奶奶家住了两天后回到家中，再记下此时的时间和电能表的读数．记录数据如表．问：

时间	电能表示数/千瓦时
4月6日上午8：00	115.8
4月8日上午10：00	116.3

（1）在小明外出这段时间里，他家的电视机消耗的电能是

0.5

千瓦时．
（2）通过实验，小明得到的结论是：电视机在待机状态时

消耗电能

．
（3）小明家电视机在待机状态下电功率是多少？
（4）据估计，我市电视机在待机状态下消耗的电能一年有近4200kW?h，令人惊醒．若将这些浪费的电能全部用来烧水，可以将多少千克的20℃水烧开？（1标准大气压）
（5）请你就如何降低电视机的电能消耗，提出一条合理化的建议：

查看答案和解析>>

科目：初中物理 来源： 题型：

（2012?曲阜市模拟）小华等几个同学在实验室中看到有两只外形相同的灯泡，铭牌标注如图所示．下面列出了他们在讨论中的几种说法．其中正确的县（　　）

A．两灯都正常发光时，通过“12V 12W”的电流较大

B．两灯串联在18V的电源上时，只有一盏灯能正常发光

C．两灯正常发光时，“12V 12W”灯消耗的电能多

D．两灯并联在6V的电源上时，“6V 6W”灯的亮度大

查看答案和解析>>

科目：初中物理 来源： 题型：

（2012?曲阜市模拟）母亲节那天，小雨的妈妈通过手机告诉奶奶要去看望她．在高速公路上，坐在客车车窗旁的小雨感觉道路两旁的树木在疾速后退．当她推开车窗玻璃时，长长的秀发被“吸”到了窗外．请你写出这些现象中所包含的物理知识．（至少写两条）
①

小雨感觉道路两旁的树木在疾速后退，说明运动是相对的

②

当她推开车窗玻璃时，长长的秀发被“吸”到了窗外，说明气体流速越大的地方压强越小，流速越小的地方压强越大

．

查看答案和解析>>

同步练习册答案

练习册

高中

初中

小学