(2013·扬州中考)如图甲是我国某地区风力发电的外景,风力发电机组主要由风机叶片和发动机组成。

(1)风力发电利用的是风能,风能是清洁的、　　　　　　　　(选填“可再生”或“不可再生”)能源。

(2)风机叶片具有质量轻、强度高、耐磨损等性能,通常用密度小,硬度　　　　

(选填“大”或“小”)的复合材料制成;叶片形状像飞机的机翼,若叶片位置和风向如图乙所示,由于叶片两面空气流速不同产生压强差,而受到向　　　　　

(选填“上”或“下”)的力使风叶旋转。

(3)风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机,利用　　　　　　　　　　　

原理,实现机械能转化为电能。

(4)(多选)某风力发电机的输出功率与风速的关系如图丙所示,由图像得到的下列信息,正确的有哪些　　　　。

A.只要有风,机组就能产生电能

B.风速过大,机组不会产生电能

C.风速越大,机组产生的电功率一定越大

D.风速在一定范围内,机组产生的电功率可能不变

(5)下表给出了在不同风速下某风机获得的能量：

①对表格进行分析,你发现该风机1 s内获得的能量与风速的定量关系是

　　　　　　　　　　(用文字叙述);

②当风速为5 m/s时,这台风机工作1 s所产生的电能可供1只“220 V　100 W”电灯正常工作10 s,求风机发电的效率。

答案

(1)风能在短时间内可以在自然界得到补充,故是可再生能源。

(2)质量轻、强度高、耐磨损,即选择密度小、硬度大的材料;由乙图图像可知相同时间流经上方的路程长,所以上边空气流速快,压强小,产生向上的升力。

(3)发电机的原理是电磁感应。

(4)由图像可知,当风速达到v₁时开始产生电能,风速达到v₂时,产生的电能保持平稳,当风速达到v₃时,保护系统启动,停止发电,以防巨大的风速对风车造成损害。

(5)由表格数据分析可知当风速为1∶2∶3∶4时,获得的能量比为1³∶2³∶3³∶4³

获得的能量与风速的三次方成正比,机械效率为消耗的电能与产生的风能的比值

W_有=Pt=100 W×10 s=1 000 J

W_总=10 000 J

机械效率η===10%

答案：(1)可再生　(2)大　上

(3)电磁感应　(4)B、D

(5)①风机获得的能量与风速的三次方成正比(或风机获得的能量与风速的三次方比值是定值)

②10%