Question

【題目】如圖所示的風力發電機是將風能（氣流的動能）來發電的裝置．下表是某地的一臺風力發電機，其風輪正面迎風時，在不同風速下獲得的能量．

平均風速v（m/s）	5	10	15	20
1s內獲得的能量E（×104J）	1	8	27	64

（1）由表可知，當風速25m/s時，該風力發電機1s內獲得的能量E為J；
（2）當風速20m/s時，一臺風車工作1h所產生的電能供100只“220V﹣100W”燈泡正常工作8h，則這臺風車發電效率為 ．

Answer 1

【答案】
（1）1.25×106；
（2）12.5%
【解析】解：（1）由表格數據知，當風速增大為原來的2倍，獲得能量增大為原來的23倍；風速增大為原來的3倍，獲得能量增大為原來的33倍；風速增大為原來的4倍，獲得能量增大為原來的44倍，所以風力發電機獲得的能量與風速的三次方成正比；已知風速為5m/s時，1s內獲得的能量E=1×104J，所以當風速25m/s時，該風力發電機1s內獲得的能量E=53×1×104J=1.25×106J；（2）由表格數據知，當風速20m/s時，1s內獲得的能量E=6.4×105J，1h獲得的能量：E總=6.4×105J×3600=2.304×109J，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，這臺風車發電效率為：η= ×100%= ×100%=12.5%．所以答案是：（1）1.25×106；（2）12.5%．
【考點精析】關于本題考查的電功的計算，需要了解電功計算公式：W=UIt（式中單位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）才能得出正確答案．