作业帮2007年第十七届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题第六题答案追寻六、（14分）空气的流动形成风,风具有能量,称为风能.风能具有来源丰富、安全卫生等优点.图3是我国某地区风力发电的外
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/04 13:23:12
2007年第十七届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题第六题答案追寻六、（14分）空气的流动形成风,风具有能量,称为风能.风能具有来源丰富、安全卫生等优点.图3是我国某地区风力发电的外
2007年第十七届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题第六题答案追寻
六、（14分）空气的流动形成风,风具有能量,称为风能.风能具有来源丰富、安全卫生等优点.图3是我国某地区风力发电的外景图.风力发电机中的叶片在风力的推动下转动,并带动机头发电机发电,为人们提供电能.设该地区空气密度为1.3kg/m3,一台风车的轮叶转动时可以形成面积为600m2的圆面.
1、若风速为10m/s,则ls内冲击到风车轮叶形成的圆面的空气质量是多少kg?已知1kg空气以这样的速度运动时具有的动能是50J,10台这样的风车工作ls所产生的电能可供1盏“220V 60W”灯炮正常工作2h,求这种风车发电的效率.
2、若此地年平均风速为15m/s,100台这样的风车一年（工作时间按4000h计算）获得的风能相当于完全燃烧多少kg煤?（煤的热值为3×107J/kg）
参考答案是：
1．每秒钟通过的空气流的长度为：L=vt=10m/s×1s=10m……1分
每秒钟通过风车轮叶形成的圆面空气流的体积为：……1分
V=SL=600m2×10m=6×103m3……1分
空气流的质量为：m=pV=1.3kg/m3×6×103m3=7.8×103kg………1分
1台风车工作1s获得的空气的动能为：E0=7.8×103kg×50J/kg=3.9×105J…………1分
10台风车工作1s获得的空气的动能为：E=10 E0=10×3.9×105J=3.9×106J…………1分
10台风车工作1s产生的电能为：E电=pt=60W×2×3600S=4.32×105J……………2分
风车发电的效率为：η= E电/E×100%=4.32×105J/3.9×106J×100%=11%………1分
2．100台风车1s获得的风能为 E0‘=100×12×104J=12×107J………………1分
100台风车一年获提的风能为 E总=4000×3600×1.2×107J=1.728×1014J…2分
如果这些能量是由完全燃烧煤来获得,则煤的质量应为：
m=E总/q=1.728×10^14J/3×10^7J/kg=5.76×10^6kg……1分
其中第（2）问题中第一步的参考答案我怎么感觉很有些费解.（注：我是位物理老师,此题让我感觉我是个不称职的老师!）
原因在哪?有感兴趣的朋友,大家静下心,共同来研究一下这个问题：
1.第二个问题中的风的动能是否满足：E=mv^2/2?
2.风速变化化后,风车转化风能的效率是否变化?
3.风车获得的风能与风速有没有关系?有什么关系?
当这一个一个问题都搞清楚了,我们做题时心里才能明亮起来.我们做老师的,如果自己对答案都不十分清晰,那么我们怎么跟学生们说?反正此题暂时我不敢说.我在自己的网站上登出的参考答案我也要给它删了!
2007年第十七届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题第六题答案追寻六、（14分）空气的流动形成风,风具有能量,称为风能.风能具有来源丰富、安全卫生等优点.图3是我国某地区风力发电的外
1,第二个问题中的风的动能是否满足：E=mv^2/2?
答：能.第一问中,质量1kg,速度10m/s,刚好E=50J；看似多余,实际上就是为第二问做了暗示.
2.风速变化化后,风车转化风能的效率是否变化?
答：认为不变.要不就没有统一的答案了.
3.风车获得的风能与风速有没有关系?有什么关系?
答：正比于风速的3次方.
这三个问题大家都能回答,但结果就是跟答案对不上.答案中的12来的蹊跷.
不必太纠结,还有很多事要做.待有好的解释再分享.