Question

【題目】空氣的流動形成風，風具有能量，稱為風能。風能具有來源豐富、安全衛(wèi)生等優(yōu)點。如圖甲所示是我國某地區(qū)風力發(fā)電的外景圖。風力發(fā)電機中的葉片在風力的推動下轉(zhuǎn)動，并帶動機頭發(fā)電機發(fā)電，為人們提供電能。設該地區(qū)空氣密度為1.3 kg/m3，一臺風車的輪葉轉(zhuǎn)動時可以形成面積為600 m2的圓面。

(1)若風速為10 m/s，則1 s內(nèi)沖擊到風車輪葉形成的圓面的空氣質(zhì)量是多少千克？已知1 kg空氣以這樣的速度運動時具有的動能是50 J，10臺這樣的風車工作1 s所產(chǎn)生的電能可供1盞“220 V 60 W”的燈泡正常工作2 h，求這種風車發(fā)電的效率。

(2)請你結(jié)合風力發(fā)電的實際情況及圖乙中的有關信息說明目前風力發(fā)電開發(fā)的困難和前景。

Answer 1

【答案】(1)11%；(2)風力發(fā)電的實際困難：風力不穩(wěn)定，前期投資大，導致風力發(fā)電成本較高等。前景：隨著技術不斷成熟，成本下降較快，有望低于火力發(fā)電成本；風力發(fā)電對環(huán)境幾乎沒有污染等。

【解析】

（1）．每秒鐘通過的空氣流的長度為：。

每秒鐘通過風車輪葉形成的圓面空氣流的體積。

每秒鐘通過風車輪葉空氣流的質(zhì)量為：。

1臺風車工作1s獲得的空氣的動能為：。

10臺風車工作1s獲得的空氣的動能為：。

產(chǎn)生的電能為：。

風車發(fā)電的效率為：。

（2）風力發(fā)電的實際困難為：風力不穩(wěn)定，前期投資大，導致風力發(fā)電成本較高等。

前景：隨著技術不斷的成熟，成本下降較快，有望低于火力發(fā)電成本；風力發(fā)電對環(huán)境幾乎沒有污染等。