Question

【題目】如圖所示的風(fēng)力發(fā)電機(jī)是將風(fēng)能（氣流的動(dòng)能）來(lái)發(fā)電的裝置．下表是某地的一臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其風(fēng)輪正面迎風(fēng)時(shí)，在不同風(fēng)速下獲得的能量．

（1）由表可知，當(dāng)風(fēng)速25m/s時(shí)，該風(fēng)力發(fā)電機(jī)1s內(nèi)獲得的能量E為____；

（2）當(dāng)風(fēng)速20m/s時(shí)，一臺(tái)風(fēng)車(chē)工作1h所產(chǎn)生的電能供100只“220V-100W”燈泡正常工作8h，則這臺(tái)風(fēng)車(chē)發(fā)電效率為______．

Answer 1

【答案】 1.25×106 12.5%

【解析】（1）由表格數(shù)據(jù)知，當(dāng)風(fēng)速增大為原來(lái)的2倍，獲得能量增大為原來(lái)的23倍；風(fēng)速增大為原來(lái)的3倍，獲得能量增大為原來(lái)的33倍；風(fēng)速增大為原來(lái)的4倍，獲得能量增大為原來(lái)的44倍，所以風(fēng)力發(fā)電機(jī)獲得的能量與風(fēng)速的三次方成正比；已知風(fēng)速為5m/s時(shí)，1s內(nèi)獲得的能量E=1×104 J，所以當(dāng)風(fēng)速25m/s時(shí)，該風(fēng)力發(fā)電機(jī)1s內(nèi)獲得的能量E=53×1×104J=1.25×106J；

（2）由表格數(shù)據(jù)知，當(dāng)風(fēng)速20m/s時(shí)，1s內(nèi)獲得的能量E=6.4×105J，1h獲得的能量：E總 =6.4×105J×3600=2.304×109 J，100只“220V-100W”燈泡正常工作8h消耗的電能（有用的能量）：W=Pt=100×100W×8×3600s=2.88×108J，這臺(tái)風(fēng)車(chē)發(fā)電效率為：η=W/E總×100%=2.88×108J/2.304×109J×100%=12.5%。