电风扇挡位 | 钩码的质量(g) | 提升钩码到A点的时间(s) |
1 | 50 | 15 |
2 | 50 | 13 |
3 | 50 | 10 |
风速v(m/s) | 5 | 10 | 15 | 20 |
1s获得的能量E(104J) | 15 | 120 | 405 | 350 |
风速(m/s) | 5 | 10 | 15 | 20 |
输出电功率(kW) | 4 | 360 | 1500 | 1100 |
分析 (1)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}$$\frac{mgh}{t}$=mgv来求;而知道提升时间即可以得出提升物体的速度,则可比较风车的输出功率大小,用到了转换法.
(2)分析表一中数据,电风扇档位越高,风速越大,提升钩码到A点的时间越短,据此得出结论.
(3)分析表二风能与风速的关系,得出结论.
(4)从表格数据得出风速为10m/s时,1s内获得的能量,求出风车工作1h获得的能量(总能量);再求出风车工作1h产生的电能(有用能量);利用效率公式求风车发电的效率.
(5)求出这台发电机1h的发电量W发,根据m′qη=W发,求出无烟煤的质量.
解答 解:(1)因提升高度要同,则由h=vt可知,通过提升时间,可知提升的速度大小,则由P=$\frac{W}{t}$$\frac{mgh}{t}$=mgv可知输出功率的大小,故比较提升时间可知功率大小.
(2)分析表一数据可见,在提升钩码质量相同的情况下,风速越大,提升钩码到A点的时间越短,风车的输出功率越大.
(3)分析表二可知,风速在5m/s~15m/s的范围内,风车获得的能量随风速的增大而增大,当风速为原来的几倍时,风车获得的能量为原来的几倍的立方,所以风车获得的能量与风速三次方成正比关系,可得E=1200v3;
(4)风速为10m/s时,1s内获得的能量为120×104J,
风车工作1h获得的能量W总=120×104J×3600s=4.32×109J,
风车工作1h产生的电能W电=360kW×1h=360kW•h=1.296×109J,风车发电的效率
η=$\frac{{W}_{电}}{{W}_{总}}×$100%=$\frac{1.296{×10}^{9}J}{4.32{×10}^{9}J}$×100%=30%.
(5)由题意风速为10m/s时,输出电功率为360×103W,这台发电机1h的发电量W发=360×103W×3600s,设这台发电机1h的发电量相当于燃烧m′优质无烟煤的发电量,因火力发电效率约为η=36%,所以有,
m′qη=W发=360×103W×3600s,所以代入已知量,m′≈1058.8kg.
故答案为:(1)提升钩码到A点的时间;
(2)风力发电机的输出功率与风速有关,风速越大,风力发电机输出功率越大;
(3)1200v3;
(4)这台发电机的发电效率是30%;
(5)1058.8.
点评 本题主要考查了对风力的发电利用问题,考查了控制变量法、转换法的应用.新能源利用是中考命题的亮点之一.从题干中获取有效的信息是解题的关键.
科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题
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科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题
路程(m) | 时间(m) | 平均速度(m/s) | |
AB段 | 5 | 2 | ① |
BC段 | 5 | ② | 5 |
AC段 | 10 | ③ | 3.3 |
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 像变小,像距变小 | B. | 像变大,像距变大 | ||
C. | 像先变小后变大,像距变大 | D. | 像先变小后变大,像距变小 |
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