Question

小型风力发电机发出的电能首先经过蓄电池贮存起来，然后再由蓄电池向用电器供电．如图是某小型风力发电机的输出功率与风速的关系图．
（1）在风速为________m/s时达到最大输出功率；
（2）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60kg．计算该装置对水平地面的压强多大？
（3）若该风力发电机按输出功率为500W发电，平均每天工作8h，计算一年（365天）发电量是多少？

Answer 1

解：
（1）从图象得知，当输出功率最大为1000W时，对应的风速为12m/s
（2）风力发电机对地面的压强是
P=====600Pa
（3）该风力发电机一年可以发电
W=Pt=0.5kW×365×8h=1460kW?h
答：
（1）在风速为12m/s时达到最大输出功率．
（2）风力发电机对地面的压强为600Pa；
（3）一台风力发电机一年可发电1460kwh．
分析：（1）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．
（2）装置水平放置时对水平地面的压力等于其重力，根据压强定义式即可进行压强可计算．
（3）由功率和时间可以计算发电量--输出的电能．因为，一年发电量数据偏大，应用千瓦时作单位．此时，功率单位应换算为千瓦．
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．