Question

隨著世界石油價格的不斷攀升，能源危急已成事實，要實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，必須開發(fā)和利用新能源．風能是一種可再生的清潔能源．風力發(fā)電機是將風能（氣流的動能）轉化為電能的裝置，其結構如圖所示．其主要部件包括風輪機、齒輪箱、發(fā)電機等．假如當?shù)氐钠骄�風速為v=5m/s，風輪機葉片的半徑R=10m，若空氣的密度ρ=1.2kg/m³，側每秒鐘吹向風輪機轉動葉片掃過面積范圍內的氣流所具有的動能是

23550

J；若風力發(fā)電機將轉動圓面內15%的氣流動能轉變?yōu)殡娔�，該風力發(fā)電機發(fā)電的電功率是

3.53

kw．

Answer 1

分析：根據(jù)動能表達式EK=

1

2

mv2即可求出動能，先求出動能轉化的電能，根據(jù)P=

W

t

即可求解電功率．

解答：解：單位時間內垂直流向葉片旋轉面積的氣體質量為ρvS，S=πR²
風能的動能為  EK=

1

2

mv2=

1

2

×1.2×5×100π=23550J
風力發(fā)電機發(fā)電的電功率是P=

W

t

=

EK×0.15

1

=3.53kW
故答案為：23550    3.53

點評：本題考查了動能和功率的表達式的直接應用，難度不大，屬于基礎題．