Question

【題目】空氣的流動形成風，風具有能量，稱為風能。風能具有來源豐富、安全衛生等優點。如圖甲所示是我國某地區風力發電的外景圖。風力發電機中的葉片在風力的推動下轉動，并帶動機頭發電機發電，為人們提供電能。設該地區空氣密度為1.3 kg/m3，一臺風車的輪葉轉動時可以形成面積為600 m2的圓面。

(1)若風速為10 m/s，則1 s內沖擊到風車輪葉形成的圓面的空氣質量是多少千克？已知1 kg空氣以這樣的速度運動時具有的動能是50 J，10臺這樣的風車工作1 s所產生的電能可供1盞“220 V 60 W”的燈泡正常工作2 h，求這種風車發電的效率。

(2)請你結合風力發電的實際情況及圖乙中的有關信息說明目前風力發電開發的困難和前景。

Answer 1

【答案】(1)11%；(2)風力發電的實際困難：風力不穩定，前期投資大，導致風力發電成本較高等。前景：隨著技術不斷成熟，成本下降較快，有望低于火力發電成本；風力發電對環境幾乎沒有污染等。

【解析】

（1）．每秒鐘通過的空氣流的長度為：。

每秒鐘通過風車輪葉形成的圓面空氣流的體積。

每秒鐘通過風車輪葉空氣流的質量為：。

1臺風車工作1s獲得的空氣的動能為：。

10臺風車工作1s獲得的空氣的動能為：。

產生的電能為：。

風車發電的效率為：。

（2）風力發電的實際困難為：風力不穩定，前期投資大，導致風力發電成本較高等。

前景：隨著技術不斷的成熟，成本下降較快，有望低于火力發電成本；風力發電對環境幾乎沒有污染等。