Question

11．風力發電機主要由風機葉片和發電機組成，目前在我國正被推廣和應用．
（1）風能是清潔的、可再生（選填“可再生”或“不可再生”）能源．
（2）若模擬葉片位置和風向如圖所示，由于葉片兩面空氣流速不同產生壓強差，圖中模擬葉片受到向上的力使風葉旋轉．
（3）如表給出了在不同風速下某風力發電機獲得的能量：

平均風速/m•s-1	5	10	15	20
1s內獲得的動能/×103J	1	8	27	64

對表格進行分析，該風力發電機1s內獲得的動能與風速的定量關系是風機獲得的能量與風速的三次方成正比（用文字敘述）；當風速為5m/s時，這臺風力發電機工作1s所產生的電能可供1只“220V 150W”電燈正常工作10s，則風力發電機發電的效率是15%．

Answer 1

分析 （1）風能是取之不盡用之不竭的能源，所以風能是可再生資源；
（2）葉片上面弧形，下面平面，風經過葉片時，分析葉片上下空氣流速，根據流速越大壓強越小，分析壓強大小，分析受力情況．
（3）由表格數據分析，風能隨風速的增大而增大，并且有定量關系，把定量關系確定下來；知道燈泡的額定功率和工作時間，求出有用功，知道總功，根據機械效率公式求出機械效率．

解答 解：（1）風能可以在自然界中源源不斷的得到，風能是取之不盡用之不竭的能源，所以風能是可再生資源；
（2）由乙圖知，葉片的上面是突出的弧形，下面是平面，空氣流過時，上面空氣流速大于下面空氣流速，上面壓強小于下面壓強，葉片受到向上的力．
（3）由表格數據知，風速增大為原來的2倍，風能增大為原來的2³倍，風速增大為原來的3倍，風能增大為原來的3³倍…，所以風機獲得的能量與風速的三次方成正比；
根據題意得W_總=10000J，有用功為：W_有=Pt=150W×10s=1500J，機械效率為：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}=\frac{1500J}{10000J}=15%$．
故答案為：（1）可再生；（2）上；（3）風機獲得的能量與風速的三次方成正比；15%．

點評 本題考查了機械效率、流體壓強和流速關系、電磁感應，其它內容都是從給定的材料中分析問題，考查學生對新事物的分析、判斷能力，最近幾年中考中出現的頻率較高，并且有一定的難度．