Question

【題目】如圖所示的風(fēng)力發(fā)電機(jī)是將風(fēng)能（氣流的動(dòng)能）來發(fā)電的裝置．下表是某地的一臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其風(fēng)輪正面迎風(fēng)時(shí)，在不同風(fēng)速下獲得的能量．

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

（1）由表可知，當(dāng)風(fēng)速25m/s時(shí)，該風(fēng)力發(fā)電機(jī)1s內(nèi)獲得的能量E為J；
（2）當(dāng)風(fēng)速20m/s時(shí)，一臺(tái)風(fēng)車工作1h所產(chǎn)生的電能供100只“220V﹣100W”燈泡正常工作8h，則這臺(tái)風(fēng)車發(fā)電效率為 ．

Answer 1

【答案】
（1）1.25×106
（2）12.5%
【解析】解：（1）由表格數(shù)據(jù)知，當(dāng)風(fēng)速增大為原來的2倍，獲得能量增大為原來的23倍；風(fēng)速增大為原來的3倍，獲得能量增大為原來的33倍；風(fēng)速增大為原來的4倍，獲得能量增大為原來的44倍，所以風(fēng)力發(fā)電機(jī)獲得的能量與風(fēng)速的三次方成正比；已知風(fēng)速為5m/s時(shí)，1s內(nèi)獲得的能量E=1×104J， 所以當(dāng)風(fēng)速25m/s時(shí)，該風(fēng)力發(fā)電機(jī)1s內(nèi)獲得的能量E=53×1×104J=1.25×106J；（2）由表格數(shù)據(jù)知，當(dāng)風(fēng)速20m/s時(shí)，1s內(nèi)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(tái)風(fēng)車發(fā)電效率為：
η= ×100%= ×100%=12.5%．
故答案為：（1）1.25×106；（2）12.5%．
（1）由表格數(shù)據(jù)分析，獲得能量隨風(fēng)速的增大而增大，確定定量關(guān)系，從而解題；（2）知道燈泡的額定功率和工作時(shí)間，求出有用能量，知道總的能量，根據(jù)機(jī)械效率公式求出風(fēng)車發(fā)電效率．