Question

小型風力發電機發出的電能首先經過蓄電池貯存起來，然后再由蓄電池向用電器供電．如圖是某小型風力發電機的輸出功率與風速的關系圖．

（1）在風速為

 

米/秒時達到最大輸出功率；
（2）該風力發電機的輸出功率與風速之間的關系是

 

；
（3）該風力發電機固定在水平地面上時，整個裝置與地面接觸的面積是1米²，總質量為60千克．計算該裝置對水平地面的壓強多大？（取g=10N/kg）
（4）若該風力發電機按輸出功率為500瓦發電，平均每天工作8小時，計算一年（365天）發電量是多少？

Answer 1

分析：本題是信息給予題，通過發電機的輸出功率與風速關系圖，得知風速在3米/秒時的輸出功率、4米/秒時的輸出功率、…14米/秒時的輸出功率，可以判斷出在風速12米/秒時的輸出功率最大；以及最大輸出功率和風速的關系．根據題意知道發電機與地面的接觸面積，以及發電機的總質量，運用壓強公式知識P=

F

S

，求出裝置對水平地面的壓強；根據題意知輸出功率500W發電，工作時間，運用電功W=Pt求出一年365天的總發電量．

解答：解：（1）根據圖表信息，我們可以得知，風速在 3米/秒時輸出功率為0W；在6米/秒時輸出功率400W；在12米/秒時輸出功率1000W；在14米/秒時輸出功率600W，所以，在風速12米/秒時達到最大的輸出功率．
故答案為12．
（2）根據圖表信息，我們可以看出風速在3、4、5、…14米/秒時輸出功率的變化，可以總結為：風速在3-12米/秒時，風速越大，輸出功率也越大；風速在大于12米/秒時，風速越大，輸出功率越小．
故答案為：風速在3-12米/秒時，風速越大，輸出功率也越大；風速在大于12米/秒時，風速越大，輸出功率越小．
（3）根據題意，依據壓強公式P=

F

S

計算該裝置對水平地面的壓強，即P=

F

S

=

G

S

=

mg

S

=

60kg×10N∕kg

1m2

=600Pa．
答：該裝置對水平地面的壓強為600Pa．
（4）根據題意，依據電功公式w=pt計算電功即發電量，W=Pt=0.5kW×365×8h=1460kW?h；
答：一年（365天）發電量是1460kw?h．

點評：本題考查的知識點較多，考查學生的看圖能力和學生對壓強和電功的認識、計算能力．讓學生熟練掌握壓強公式和電功公式．