Question

【题目】如图是我国西部某地区风力发电的外景．下表给出了在不同风速下一台风车获得的能量．若此地平均风速为15m/s，1台这样的风车10min获得的风能是J；若某时间内风速为12m/s，一台风车工作1h所产生的电能可以供18只“220V﹣100W”灯泡正常工作8h，则18只“220V﹣100W”灯泡正常工作8h需要电能kWh，这台风车发电效率为 ．

平均风速（m/s）	5	10	15	20	25	30
1s内获得的能量（×104J）	4	8	12	16	20	24

Answer 1

【答案】7.2×107；14.4；15%
【解析】解：（1）若此地平均风速为15m/s， 由上表可知，1s内获得的能量（即功率）：P1=12×104J/s=1.2×105J/s，
则10分钟获得的风能：
W1=P1t1=1.2×105J/s×10×60s=7.2×107J；（2）由表中数据可知，1s内风车获得的能量随风速的增大而增大，并且成倍数的增加，
所以1s内风车获得的能量与风速成正比关系，即： = ；
若风速为12m/s时，1s内获得的能量（即功率）：
P2= P1= ×1.2×105J/s=9.6×104J/s，
则风车工作1小时获得的能量：
W总=P2t2=9.6×104J/s×3600s=3.456×108J；
风车工作1小时产生的电能（可供18只“220V﹣100W”灯泡正常工作8h）：
W=Pt=18×100W×8×3600s=5.184×107J=14.4kWh；
故风车发电的效率：
η= ×100%= ×100%=15%．
所以答案是：7.2×107；14.4；15%．
【考点精析】根据题目的已知条件，利用电功的计算的相关知识可以得到问题的答案，需要掌握电功计算公式：W=UIt（式中单位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）．