如图1是我国某地区风力发电的外景.风力发电机组主要风机叶片和发动机组成．(1)风力发电利用的是风能.风能是清洁的.可再生能源．(2)风机叶片形状像飞机的机翼.若叶片位置和风向如图2所示.由于叶片两面空气流速不同产生压强差.而受到向上的力使风叶旋转．(3)风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机.利用电磁感应原理．实现机械能转化为� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

12．如图1是我国某地区风力发电的外景，风力发电机组主要风机叶片和发动机组成．

（1）风力发电利用的是风能，风能是清洁的、可再生（可再生/不可再生）能源．
（2）风机叶片形状像飞机的机翼，若叶片位置和风向如图2所示，由于叶片两面空气流速不同产生压强差，而受到向上（上/下）的力使风叶旋转．
（3）风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机，利用电磁感应原理．实现机械能转化为电能．
（4）下表给出了在不同风速下某风机获得的能量：

平均风速（m/s）	5	10	15	20
1s内获得的能量/（×10⁴J）	1	8	27	64

①对表格进行分析，你发现该风机1s内获得的能量与风速的定量关系是该风机1s内获得的能量与风速的三次方成正比（用文字叙述）；
②当风速为5m/s时，这台风机工作1s所产生的电能可供1只“220V 100W”电灯正常工作10s，求风机发电的效率是10%．

分析（1）风能是取之不尽用之不竭的能源，所以风能是可再生资源；
（2）①风机叶片材料质量轻减小阻力易于转动，强度高防止变形，耐磨损增加使用寿命，密度小可以减小质量，硬度大增加使用寿命；
②叶片上面弧形，下面平面，风经过叶片时，分析叶片上下空气流速，根据流速越大压强越小，分析压强大小，分析受力情况；
（3）风力发电是把机械能转化为电能，应用电磁感应原理．
（4））①由表格数据分析，风能随风速的增大而增大，并且有定量关系，把定量关系确定下来；
②知道灯泡的额定功率和工作时间，求出有用功，知道总功，根据机械效率公式求出机械效率．

解答解：（1）风能由于空气流动而产生，空气不断的流动，因此为可再生；
（2）观察叶片形状，上面曲面空气流速大压强小．因此受空气压力向上；
（3）机械能转化为电能，产生电，为发电机能量转化过程，也就是电磁感应；
（4）①分析表格，风速是1：2：3：4的关系，而对应的能量是1³：2³：3³：4³的关系，因此该风机1s内获得的能量与风速的三次方成正比．
1只“220V 100W”电灯正常工作10s消耗的电能为W=Pt=100W×10s=1000J，
根据图表判断风速为5m/s时1s内获得能量为10000J，
因此效率为η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{1000J}{10000J}$×100%=10%．
故答案为：（1）可再生；（2）上；（3）电磁感应；（4）①该风机1s内获得的能量与风速的三次方成正比，②10．

点评本题考查了可再生能源、机械效率、流体压强和流速关系，其它内容都是从给定的材料中分析问题，考查学生对新事物的分析、判断能力，最近几年中考中出现的频率较高，并且有一定的难度．

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