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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。

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,___________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)
22-23九年级上·陕西西安·期末
知识点:发电机的构造和工作原理能量的转化 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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同学们借来学校实验室的手摇发电机,尝试用它使小灯泡发光。

(1)细心的小军发现摇得越快、灯泡越亮,摇得越慢、灯泡越暗。根据这一现象大家提出了下列四个问题,其中最有价值且易于探究的是(      )
A.为什么这里的灯泡有的时候亮有的时候暗?
B.发电机产生的电流大小跟转速有什么关系?
C.发电机产生的电流大小跟哪些因素有关呢?
D.与发电机相连的灯泡的亮暗与什么因素有关?
(2)他们根据小灯泡的亮暗来判断电路中电流的大小,像这种用易于直接观测的量来显示不易直接观测的量的方法叫“转换法”。下列研究过程中也用到了“转换法”的是___________
①在探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关实验中,根据吸引大头针的多少来判断磁性的强弱。
②在探究电流的大小与哪些因素有关实验中,为了研究电流和电阻的关系,使电压保持不变。
③在探究电流产生的热量与哪些因素有关实验中,根据煤油升高的温度判断电热丝产生热量的多少。
④在探究电阻的大小与哪些因素有关实验中,根据电流表示数的大小来判断导体电阻的大小。
(3)小军同学又按照图乙组装好电路来探究什么情况下磁能生电。确认连接无误后,让金属棒PQ左右水平运动。实验中却几乎看不出电流表指针偏转。小军沉思片刻,换用了图丙的器材,重复刚才的步骤,大家惊喜的发现灵敏电流计的指针发生偏转了。图乙中电流表指针不偏转的原因很可能是___________
(4)小涵突然说,如果将灵敏电流计换成___________,就可以探究“磁场对通电导体的作用”了。大家再次感受到了电和磁的紧密联系。

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