练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 初中物理 > 题目详情
    10．如图甲所示，是江苏如东风力发电场的外景，该场是亚洲目前建设规模最大的风电基地．小明在参观了发电场后，对风力发电机产生了浓厚的兴趣．

    风力发电机发电时的输出功率和哪些因素有关呢？对这一问题，他做了如下猜想：
    ①风力发电机的输出功率可能与风速有关．
    ②风力发电机的输出功率可能与叶片的倾角有关．
    （1）请你也提出一个猜想：
    ③风力发电机的输出功率可能与叶片面积有关．
    为了探究风力发电机的输出功率是否与风速有关，小明设计了如下实验步骤：①如图乙，将风叶安装在风车底座上，把线的一端固定在风车转轴上，另一端系上钩码．②在风车正前方1米处放置电风扇，将电风扇的风速调到1挡位，用秒表记录提升钩码到A点所需的时间．③将电风扇换到2、3挡位，重复以上实验，并将数据记录在表格中．（注：电风扇挡位越高，风速越大）
    表一：
    电风扇挡位钩码的质量（克）提升钩码到A点的时间（秒）
    15015
    25013
    35010
    请你回答：
    （2）这个实验是通过测量砝码上升时间的长短来比较风车输出功率的大小．
    （3）通过实验可以得到的结论是：风力发电机的输出功率与风速有关，风速越大输出功率越大．
    为了进一步研究风力发电机，他又从电厂查到一台1500kW的发电机组的相关数据：
    表二：输出功率与风速的关系
    风速（m/s）5101520
    输出功率（kW）8072015001100
    表三：不同风速下风力发电机每秒获得的风能：
    风速（m/s）5101520
    1s获得的能量（104J）15120405350
    （4）风能是清洁能源，也是可再生（选填“可再生”或“不可再生”）能源．风力发电机的工作原理是电磁感应．
    （5）风速为10m/s时，这台发电机的发电效率为60%．

    分析 （1）风速、叶片的倾角、叶片的材料以及叶片的表面积都可以影响发电机的输出功率；
    （2）因风车输出的功率为提升重物的功率，要求提升重物的功率可以由P=$\frac{W}{t}$=$\frac{mgh}{t}$=mgV来求；而知道提升时间即可以得出提升物体的速度，则可比较风车的输出功率大小．
    （3）分析表一中数据，电风扇档位越高，风速越大，提升钩码到A点的时间越短，据此得出结论．
    （4）风能是可再生能源，发电机的制作原理是电磁感应现象，即发电过程是将机械能转化为电能的过程．
    （5）从表格数据得出风速为10m/s时，1s内获得的能量，求出风车工作1h获得的能量（总能量）；再求出风车工作1h产生的电能（有用能量）；利用效率公式求风车发电的效率．

    解答 解：（1）风叶的材料不同，可以影响发电机的输出功率，如组成风叶的材料越轻，则越易转动；同时若风叶的表面积不同，则风叶获得的能量不同，也可影响输出功率等．
    （2）因提升高度要同，则由h=Vt可知，通过提升时间，可知提升的速度大小，则由P=$\frac{W}{t}$=$\frac{mgh}{t}$=mgV可知输出功率的大小，故比较提升时间可知功率大小．
    （3）分析表一数据可见，在提升钩码质量相同的情况下，风速越大，提升钩码到A点的时间越短，风车的输出功率越大．
    （4）风能是一种很清洁的可再生能源，资源丰富，无污染；风力发电将风能转化为电能，发电机是通过运动产生电能，即是利用电磁感应现象的原理制成的．
    （5）风速为10m/s时，1s内获得的能量为120×104J，
    风车工作1h获得的能量：
    W总=120×104J×3600s=4.32×109J，
    风车工作1h产生的电能：
    W电=720kw×1h=720kw•h=2.592×109J，
    风车发电的效率：
    η=$\frac{{W}_{电}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{2.592×1{0}^{9}J}{4.32×1{0}^{9}J}$×100%=60%
    故答案为：（1）叶片面积；（2）砝码上升时间的长短；（3）风力发电机的输出功率与风速有关，风速越大输出功率越大；（4）可再生；电磁感应；（5）60%．

    点评 化石能源越来越少，碳排放所造成的环境问题越来越受到人们的重视，开发和利用新能源已成为人们的共识．太阳能、风能、地热、潮汐等新能源的利用已成为现实．通过新能源利用考查物理知识是中考命题的亮点之一．

    练习册系列答案
    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！
    相关习题

    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    9．如图现象中，能用光的直线传播解释的是（　　）
    A．
      树荫下圆形光斑    		B．
             海市蜃楼    		C．
            露珠下的叶脉    		D．
              水中“倒影”

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    10．在使用家用电器时，下列说法正确的是（　　）
    A．心冰箱紧贴墙壁放置有利于散热
    B．洗衣机使用三孔插座主要是为了防雷击
    C．电视机处于待机状态时仍会消耗电能
    D．电饭锅的插头沾水后不能接入电路是因为容易造成断路

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    7．为了起居方便，卧室的照明灯用两个开关进行控制，开关S1安装在进门处，开关S2安装在床头旁，按下其中任意一个开关都可以控制这盏灯．图中S1、S2均为单刀双掷开关，可分别与上下两根导线连接，在如图所示的电路中，既能满足上述要求，又符合安全用电原则的是C．

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    5．每次铅球项目测试，小明同学的成绩总是不理想．他想影响铅球掷得远近的因素到底有哪些呢？为此，他以一支玩具手枪为实验器材进行了以下探究：
    （1）熟悉手枪结构：玩具手枪的内部结构中有一根弹簧，弹簧压缩的长度可调节．压缩的弹簧伸长时，将子弹射出，弹簧的弹性势能转化成子弹的动能．
    （2）探究过程：
    ①提出假设：在相同条件下，子弹的射程可能和枪管与水平面的夹角有关．
    ②设计实验，记录数据：他把手枪固定在某一高度后，保持子弹从枪口射出时的速度相同．改变枪管与水平面夹角，用同一颗子弹做了五次试验，记录数据如下：
    枪管与水平面夹角θ15°30°45°60°75°
    子弹落点到枪口水平距离S∕m7.510.110.99.25.3
    ③分析数据，得出结论：在相同条件下，子弹的射程跟枪管与水平面的夹角有关，夹角在45度左右时，子弹射程最远．小明由此推想：相同条件下，铅球以这一角度掷出，掷得最远．
    ④交流和评价：第二天，小明与同桌交流探究成果，同桌认为小明对子弹射程与水平夹角θ的探究还可进一步完善．同桌的话启发小明对实验方案进行改进，获得了更准确的结论．小明所作的改进是在45°附近多测几组数据；
    （3）完成上述探究后，小明想到影响子弹射程的因素可能还有许多，又提出一个合理的假设．你认为他的假设是：①子弹射程可能与子弹出口时的速度有关．
    ②可能与子弹的质量有关．
    小明开始了新的探究…

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    15．阅读短文，回答问题．
    日常生活中存在这样的现象：飞机、轮船、汽车等交通工具运行时，受到空气阻力；人在水中游泳、船在水中行驶时，受到水的阻力；百米赛跑时，奔跑得越快，我们感到风的阻力越大，这是什么原因呢？
    查阅相关资料得知：物体在流体中运动时，会受到阻力作用，该阻力叫做流体阻力．流体阻力大小跟相对运动速度大小有关，速度越大，阻力越大；跟物体的横截面积有关，横截面积越大，阻力越大；跟物体的形状有关，头圆尾尖（这种形状通常叫做流线型）的物体受到的阻力较小．物体从高空由静止下落，速度会越来越大，所受阻力也越来越大，下落一段距离后，当阻力大到与重力相等时，将以某一速度作匀速直线运动，这个速度通常被称为收尾速度．
    某研究小组做了“空气对球形物体阻力大小与球的半径和速度的关系”的实验，测量数据见下表．（g取10N/kg）
    小球编号123
    小球质量（g）2545
    小球半径（×10-3m）5515
    小球的收尾速度（m/s）164040
    （1）下列A实验，可以验证“流体阻力大小与横截面积有关”
    A．比较纸锥下落的快慢
    B．研究气泡的运动规律
    C．探究阻力对物体运动的影响
    （2）1号小球受到空气阻力最大时的速度为16m/s，此时空气阻力为0.02N，依据的是二力平衡原理．
    （3）半径相同的小球，质量大（大/小）的收尾速度大．
    （4）对于3号小球，当速度为20m/s时，空气阻力小于（大于/等于/小于）重力．
    （5）轿车的外形常做成流线型，目的是减小空气阻力；在座位的靠背上安装“头枕”可防止轿车被后面（前面/后面）的车撞击时对乘者的伤害．

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    2．如图都是《科学》课本中的实验，用来说明大气压强存在的是（　　）
    A．
       橡皮塞跳起    		B．
       筷子提米    		C．
       覆杯实验    		D．
      向两球之间吹气

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    19．如图所示，停表上所指示的读数是（　　） 
    A．5min10sB．10min5sC．10.5minD．5.10min

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    20．在探究了水平拉动物体时拉力的大小和接触面积无关后，某小组同学继续研究水平拉力和其他因素的关系，他们将质量不同的物块分别放置在水平的木板和橡胶板上，并用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动物块，如图1所示．实验数据分别记录在表一、表二中．
    表一     木板
    实验序号质量（克）拉力（牛）
    14002.0
    25002.5
    36003.0
    表二   橡胶板
    实验序号质量（克）拉力（牛）
    44002.8
    55003.5
    66004.2
    ①分析比较实验序号1与2与3或4与5与6的数据及相关条件，可得出的初步结论是：在同一水平面上，沿水平方向匀速拉动物体，压力越大，拉力也越大．
    ②分析比较实验序号1与4或2与5或3与6的数据及相关条件，可得出的初步结论是：在水平面上，沿水平方向匀速拉动物体，接触面越粗糙，拉力越大．
    ③为了继续探究拉动物体时拉力大小与拉力方向的关系，他们把质量为600克的物块放在木板上继续实验，并用更精密的仪器测量拉力．如图2所示，实验中逐渐增大拉力与水平面的夹角α，匀速拉动木块，数据记录在表三中．
    表三  木板
    实验序号夹角α（度）拉力（牛）
    7102.79
    8202.71
    9302.68
    10402.75
    11502.92
    12603.21
    分析表三中数据，可得初步结论：在接触面积、粗糙程度和压力都相同，沿水平方向匀速拉动物体，当拉力与水平面的夹角增大时，拉力先减小后增大．
    根据表三中的数据，他们认为当夹角α为某一角度时，拉力可能最小，为了找到这一角度，还应该在夹角α为20～40度的范围内进一步探究．
    ④他们还猜想拉力最小时的角度α可能与水平面的粗糙程度有关，为验证这一猜想，他们应设计的实验步骤是：B、E、F（请选填下列各项中的字母）．
    A．将质量不同的物块放置在粗糙程度不同的水平面上
    B．将质量相同的物块放置在粗糙程度不同的水平面上
    C．将质量不同的物块放置在粗糙程度相同的水平面上
    D．用力沿水平方向匀速拉动物块
    E．用力沿不同方向匀速拉动物块
    F．记录数据．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案