我市徐闻县毗邻琼州海峡.风力资源极为丰富.随着广东粤能有限公司风力发电项目的建设.徐闻将成为广东省最大的风力发电基地．已知某小型风力发电机的输出功率与风速变化的关系如图所示.且从网上查到风级与风速的关系数据如下表:风级与风速的关系风级 3 6 9 12 风的名称微风强风烈风台风风速 3.4-5.4 10.8-13.8 20.8-24.4 大于32.6(1)风力发� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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（2012?湛江）我市徐闻县毗邻琼州海峡，风力资源极为丰富，随着广东粤能有限公司风力发电项目的建设，徐闻将成为广东省最大的风力发电基地（如图）．已知某小型风力发电机的输出功率与风速变化的关系如图所示，且从网上查到风级与风速的关系数据如下表：

风级与风速的关系

风级	3	6	9	12
风的名称	微风	强风	烈风	台风
风速（米/秒）	3.4～5.4	10.8～13.8	20.8～24.4	大于32.6

（1）风力发电时，风轮机叶片受到风力的推动后转动，从而带动发电机发电．发电机是利用

电磁感应

原理工作的．
（2）根据该发电机组的输出功率与风速的关系图，在风速为

m/s时达到最大输出功率．
（3）该风力发电机的输出功率与风速之间的关系是

风速在4～14米/秒时，风速越大，输出功率也越大；风速在大于14米/秒时，风速越大，输出功率越小（或风速增大时，输出功率先增大，后减小）

．
（4）请你根据图象判断，台风来临时，能否给风力电场带来最大的经济效益？

不能

（填“能”或“不能”）．
（5）该风力发电机固定在水平地面上时，整个装置与地面接触的面积是1m²，总质量为70kg．该装置对水平地面的压强是

700

Pa．（取g=10N/kg）
（6）风力发电机的输出功率除了与风速有关外，还可能与

风叶的形状（或风叶的排列结构、风叶的材料、风叶的面积、风的方向等）

有关．（填一项）

分析：（1）发电机的工作原理是电磁感应现象；
（2）要确定最大输出功率对应的风速，只要在纵轴找到最大功率，在横轴找到对应的风速即可；
（3）分析图象中输出功率随风速的变化关系，然后得出结论；
（4）由表格信息可知，台风风速大于32.6m/s，而由图象可知，大于14m/s时，风速越大，而发电机的输出功率减小；
（5）装置水平放置时对水平地面的压力等于其重力，利用G=mg求出其大小，再根据压强公式求出压强的大小；
（6）风力发电机的输出功率除了与风速有关外，还可能与风叶的形状、风叶的排列结构、风叶的材料、风叶的面积、风的方向等有关．

解答：解：
（1）发电机是利用电磁感应原理工作的；
（2）从图象得知，当风速为14m/s时，输出功率最大；
（3）根据图表信息，我们可以看出风速在4、5、…22米/秒时输出功率的变化，
可以总结为：风速在4～14米/秒时，风速越大，输出功率也越大；风速在大于14米/秒时，风速越大，输出功率越小（或风速增大时，输出功率先增大，后减小）；
（4）当风速为14m/s时，功率达到最大，而当风速超过14m/s时，发电机的输出功率反而越来越小；
由表格信息可知，台风时风速超过了32.6m/s，故台风时不能给发电场带来更大的经济效益；
（5）风力发电机对地面的压强：
p=

70kg×10N/kg

1m2

=700Pa；
（6）风力发电机的输出功率除了与风速有关外，还可能与风叶的形状、风叶的排列结构、风叶的材料、风叶的面积、风的方向等有关．
故答案为：
（1）电磁感应；
（2）14；
（3）风速在4-14米/秒时，风速越大，输出功率也越大；风速在大于14米/秒时，风速越大，输出功率越小（或风速增大时，输出功率先增大，后减小）；
（4）不能；
（5）700；
（6）风叶的形状（或风叶的排列结构、风叶的材料、风叶的面积、风的方向等）．

点评：本题是一道综合性的题目，涉及到电动机的原理和压强的计算等，关键是会分析所给的数据得出发电机与风速之间的关系．

练习册系列答案

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4.8×10⁷

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可

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5.3×10⁷

kg标准煤所放出的能量（煤的热值为3.4×10⁷J/kg）．
（2）风力发电站工作时，它是将风能转化为电能，该能源属于

可

（填“可”或“不可”）再生能源；与火力发电相比，风力发电的优点是

可再生、清洁能源

．
（3）某研究小组设计了一种测定风力的装置，其原理如图1所示．金属迎风板与绝缘轻弹簧的一端N相接，一起套在电阻均匀的光滑金属杆上．电路中左端导线与金属杆的M端相连，右端导线接在迎风板的N点，并可随迎风板在金属杆上滑动，导线与金属杆接触良好，电源两端电压不变．现给你一个电压表，请把它接入此装置的电路上，使电压表的示数随风力的增大而增大．此电压表应并联在图中什么位置

并联在R的两端

．

（4）图2为近两个多世纪以来，人类能源消耗情况的示意图．请你分析图中数据，谈谈你最担忧的问题

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