实验题 适中0.65 引用2 组卷154
风能是一种低碳、清洁的能源,风力发电是一种重要的发电手段,我国的风力发电技术世界领先。小明利用如图1所示的风力发电实验装置进行探究,他猜想风力发电机的发电功率可能与风速大小、扇叶数量、扇叶形状、扇叶与风向的夹角等因素有关。
(1)空气流动形成了风,小明分析:一定质量的空气,风速越___________ ,空气的机械能越大,通过风力发电机可转化的电能越多。
(2)如图2为实验装置示意图和电路图。实验时,将风力发电实验装置放在水平工作台上,出风口正对发电机扇叶吹风,扇叶转动带动发电机工作。在风力发电机外部接入定值电阻、电压表和电流表,通过测量电阻两端电压和电路中电流的大小,可反映出发电机的发电功率大小,如图3为扇叶与风向的夹角θ的示意图。
(3)控制风机出口风速一定,保持风机与发电机扇叶之间___________ 不变,分别改变发电机的扇叶数量、扇叶形状、扇叶与风向的夹角θ,观察各种情况下工作电路中电压表、电流表示数并记录在表中。
(4)分析表中的实验数据可知:①当风速、夹角θ、扇叶形状一定时,___________ 片扇叶的风力发电机发电功率较大,②其他条件相同时,当夹角是 ___________ 时,发电机的发电功率最大;四片扇叶时,电阻R的最大功率为 ___________ W。
(5)小明查阅资料了解到,在实际应用中,大型风力发电机的扇叶长达40m以上,由此他分析,风力一定时,可利用空间区域越大,蕴含的风能越多,因此风力发电机的发电功率还可能与___________ 有关。要更好地利用风能,扇叶必须安装在较高位置,为了减小塔架所受的压力,你认为制作扇叶的材料应具备哪些物理属性:___________ 。(写出一条即可)
(1)空气流动形成了风,小明分析:一定质量的空气,风速越
(2)如图2为实验装置示意图和电路图。实验时,将风力发电实验装置放在水平工作台上,出风口正对发电机扇叶吹风,扇叶转动带动发电机工作。在风力发电机外部接入定值电阻、电压表和电流表,通过测量电阻两端电压和电路中电流的大小,可反映出发电机的发电功率大小,如图3为扇叶与风向的夹角θ的示意图。
(3)控制风机出口风速一定,保持风机与发电机扇叶之间
扇叶与 风向的 夹角θ | 三片 | 四片 | ||||||
4cm直扇叶 | 4cun弧形扇叶 | 4cm直扇叶 | 4cm弧形扇叶 | |||||
电压U/V | 电流I/A | 电压U/V | 电流I/A | 电压U/V | 电流I/A | 电压U/V | 电流I/A | |
15° | 0 | 0 | 0.6 | 0.06 | 0 | 0 | 1.0 | 0.10 |
30° | 0 | 0 | 1.1 | 0.12 | 0.4 | 0.04 | 1.5 | 0.16 |
45° | 1.3 | 0.14 | 2.0 | 0.20 | 1.5 | 0.16 | 2.2 | 0.22 |
60° | 1.0 | 0.10 | 1.2 | 0.13 | 1.3 | 0.12 | 1.6 | 0.16 |
75° | 0 | 0 | 0.7 | 0.07 | 0.8 | 0.08 | 1.2 | 0.12 |
(4)分析表中的实验数据可知:①当风速、夹角θ、扇叶形状一定时,
(5)小明查阅资料了解到,在实际应用中,大型风力发电机的扇叶长达40m以上,由此他分析,风力一定时,可利用空间区域越大,蕴含的风能越多,因此风力发电机的发电功率还可能与
22-23九年级上·陕西西安·期末
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