Question

【題目】我市徐聞縣毗鄰瓊州海峽，風(fēng)力資源極為豐富，隨著廣東粵能有限公司風(fēng)力發(fā)電項目的建設(shè)，徐聞將成為廣東省最大的風(fēng)力發(fā)電基地（如圖）．已知某小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率與風(fēng)速變化的關(guān)系如圖所示，且從網(wǎng)上查到風(fēng)級與風(fēng)速的關(guān)系數(shù)據(jù)如下表：
風(fēng)級與風(fēng)速的關(guān)系

風(fēng)級	3	6	9	12
風(fēng)的名稱	微風(fēng)	強(qiáng)風(fēng)	烈風(fēng)	臺風(fēng)
風(fēng)速（米/秒）	3.4～5.4	10.8～13.8	20.8～24.4	大于32.6

（1）風(fēng)力發(fā)電時，風(fēng)輪機(jī)葉片受到風(fēng)力的推動后轉(zhuǎn)動，從而帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電．發(fā)電機(jī)是利用原理工作的．
（2）根據(jù)該發(fā)電機(jī)組的輸出功率與風(fēng)速的關(guān)系圖，在風(fēng)速為m/s時達(dá)到最大輸出功率．
（3）該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率與風(fēng)速之間的關(guān)系是 ．
（4）請你根據(jù)圖像判斷，臺風(fēng)來臨時，能否給風(fēng)力電場帶來最大的經(jīng)濟(jì)效益？（填“能”或“不能”）．
（5）該風(fēng)力發(fā)電機(jī)固定在水平地面上時，整個裝置與地面接觸的面積是1m2 ， 總質(zhì)量為70kg．該裝置對水平地面的壓強(qiáng)是Pa．（取g=10N/kg）
（6）風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率除了與風(fēng)速有關(guān)外，還可能與有關(guān)．（填一項）

Answer 1

【答案】
（1）電磁感應(yīng)
（2）14
（3）風(fēng)速在4～14米/秒時，風(fēng)速越大，輸出功率也越大；風(fēng)速在大于14米/秒時，風(fēng)速越大，輸出功率越小（或風(fēng)速增大時，輸出功率先增大，后減小）
（4）不能
（5）700
（6）風(fēng)葉的形狀（或風(fēng)葉的排列結(jié)構(gòu)、風(fēng)葉的材料、風(fēng)葉的面積、風(fēng)的方向等）
【解析】解：（1）發(fā)電機(jī)是利用電磁感應(yīng)原理工作的；（2）從圖像得知，當(dāng)風(fēng)速為14m/s時，輸出功率最大；（3）根據(jù)圖表信息，我們可以看出風(fēng)速在4、5、…22米/秒時輸出功率的變化， 可以總結(jié)為：風(fēng)速在4～14米/秒時，風(fēng)速越大，輸出功率也越大；風(fēng)速在大于14米/秒時，風(fēng)速越大，輸出功率越小（或風(fēng)速增大時，輸出功率先增大，后減小）；（4）當(dāng)風(fēng)速為14m/s時，功率達(dá)到最大，而當(dāng)風(fēng)速超過14m/s時，發(fā)電機(jī)的輸出功率反而越來越小；
由表格信息可知，臺風(fēng)時風(fēng)速超過了32.6m/s，故臺風(fēng)時不能給發(fā)電場帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益；（5）風(fēng)力發(fā)電機(jī)對地面的壓強(qiáng)：
p= = = = =700Pa；（6）風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率除了與風(fēng)速有關(guān)外，還可能與風(fēng)葉的形狀、風(fēng)葉的排列結(jié)構(gòu)、風(fēng)葉的材料、風(fēng)葉的面積、風(fēng)的方向等有關(guān)．
所以答案是：（1）電磁感應(yīng)；（2）14； （3）風(fēng)速在4﹣14米/秒時，風(fēng)速越大，輸出功率也越大；風(fēng)速在大于14米/秒時，風(fēng)速越大，輸出功率越小（或風(fēng)速增大時，輸出功率先增大，后減小）；（4）不能；（5）700；（6）風(fēng)葉的形狀（或風(fēng)葉的排列結(jié)構(gòu)、風(fēng)葉的材料、風(fēng)葉的面積、風(fēng)的方向等）．
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了壓強(qiáng)的大小及其計算和發(fā)電機(jī)的構(gòu)造和原理的相關(guān)知識點(diǎn)，需要掌握壓強(qiáng)的計算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強(qiáng)，F(xiàn)表示壓力，S表示受力面積壓力的單位是 N，面積的單位是 m2, 壓強(qiáng)的單位是 N/m2,叫做帕斯卡，記作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡單位很小，一粒平放的西瓜子對水平面的壓強(qiáng)大約為20Pa）；發(fā)電機(jī)的原理是根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的．交流發(fā)電機(jī)主要由定子和轉(zhuǎn)子才能正確解答此題．