试题

题目:
青果学院(2010·台州)小柯参观了临海括苍山风力发电场,决定探究风力电站发电时的输出功率和风速的关系,实验步骤如下:
①如图,将风叶安装在风车底座上,把线的一端固定在转轴处,另一端系上钩码.
②在风车正前方1米处放置电风扇,将电风扇的风速调到1档位,用秒表记录提升钩码到A点所需的时间.
③将电风扇换到2、3档位,重复以上实验,并将数据记录在表格中.(注:电风扇档位越高,风速越大)
电风扇档位 钩码的质量(克) 提升钩码到A点的时间(秒)
1 50 15
2 50 13
3 50 10
请回答:
(1)这个实验是通过测量
提升钩码到A点的时间
提升钩码到A点的时间
来比较风车输出功率的大小.
(2)小柯从网上查到以下数据:
表一:750千瓦风力发电机组的输出功率与风速的关系
风速(米/秒) 4 6 8 10 12 14 16 18 20
输出功率(千瓦) 0 75 200 360 540 740 730 650 550
表二:风级与风速的关系
风级 3 6 9 12
风的名称 微风 强风 烈风 台风
风速(米/秒) 3.4~5.4 10.8~13.8 20.8~24.4 大于32.6
根据以上数据预测,台风来临时,能否给风力电场带来最大的经济效益,并说明理由
不能,当风速过大时,发电机的输出功率反而变小
不能,当风速过大时,发电机的输出功率反而变小

(3)在相同的风速下,不同风车的输出功率是不同的,其输出功率除了与风叶的形状和排列结构有关外,还可能与
风叶的材料
风叶的材料
有关(填一项).
答案
提升钩码到A点的时间

不能,当风速过大时,发电机的输出功率反而变小

风叶的材料

解:
(1)从实验过程和实验记录表格可知,风车输出功率的大小不能通过计算得出,但是其大小可以用我们能看到的现象表现出来,从实验记录表格可知,在该题中用提升钩码到A点的时间来表现风车输出功率的大小.
(2)不能,从表格二可知,台风来临时风速大于32.6米/秒,而从表格一可知,当风速过大时,发电机的输出功率反而变小.
(3)在相同的风速下,输出功率的大小与什么有关,可以抓住风叶本身寻找影响因素,即风叶的材料或风叶的面积.
故答案为:(1)提升钩码到A点的时间.
(2)不能,当风速过大时,发电机的输出功率反而变小.
(3)风叶的材料(或风叶的面积、风的方向).
考点梳理
电功率的计算;新能源.
(1)为了比较风车输出功率的大小,在此应用了转换法,把风车输出功率的大小用我们能看到的现象表现出来.
(2)要想回答台风来临时,能否给风力电场带来最大的经济效益,可首先从表格二中找到台风来临时风速的大小,再从表格一中找出发电机组的输出功率与风速的关系.
(3)在相同的风速下,不同风车的输出功率是不同的,控制了相同的风速,其输出功率的大小与什么有关,只要结合题意就可以.
本题考查了学生,可以从实验过程和实验记录中提取有用的信息,并可以进行分析和归纳,让学生识记研究物理常用的方法.
简答题;压轴题;实验探究题;控制变量法;转换法.
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