2012第二学期课后练习(生活应用题).doc

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1、新能源之风力发电试题两例化石能源越来越少，碳排放所造成的环境问题越来越受到人们的重视，开发和利用新能源已成为人们的共识。太阳能、风能、地热、潮汐等新能源的利用已成为现实。通过新能源利用考查物理知识是中考命题的亮点之一。题1．【绍兴】小型风力发电机发出的电能首先经过蓄电池贮存起来，然后再由蓄电池向用电器供电。如图是某小型风力发电机的输出功率与风速的关系图。（1）在风速为________米/秒时达到最大输出功率；（2）该风力发电机的输出功率与风速之间的关系是__________________；（3）该风力发电机固定在水平地面上时，整个装置与地面接触的

2、面积是1米2，总质量为60千克。计算该装置对水平地面的压强多大？（4）若该风力发电机按输出功率为500瓦发电，平均每天工作8小时，计算一年（365天）发电量是多少？分析：本题考查图像知识、从图像（数据）总结规律的能力、压强和电能的计算等。（1）从图像得知，当输出功率最大为1000W时，对应的风速为12m/s；（2）由图像可以看出，在风速大于3m/s时，才有输出功率，风速在3－12米/秒时，风速增大，输出功率也随之增大。在风速大于12米/秒时，风速增大，输出功率反而减小。（3）装置水平放置时对水平地面的压力等于其重力，根据压强定义式即可进行压强可计算

3、。（4）由功率和时间可以计算发电量——输出的电能。因为，一年发电量数据偏大，应用千瓦时作单位。此时，功率单位应换算为千瓦。答案：（1）12（2）风速在3－12米/秒时，风速越大，输出功率也越大；风速在大于12米/秒时，风速越大，输出功率越小（3）（4）W＝Pt＝0.5kW×365×8h＝1460kW·h题2．【江西】21、长岭风电场系江西省已建成规模最大的风力电场，场址位于九江市庐山区海会镇，年上网电量约为6915万kwh。该风力电厂技术先进，在机房监视屏上可以看到各风电机组工作情况，如图12所示，其中CLA-08机组，显示风速为4m/s，发电功率

4、为135kw；若该地区空气密度为1.3kg/m3，一台风车的轮叶转动时按有效扫风面积为100m2的圆面计算，则：（1）1min内有多少kg的空气冲击这台风车轮叶转动形成的有效圆面？（2）这台风车工作1h输出的电能是多少kwh？相当于完全燃烧多少kg的煤？（煤的热值为ŋ=3×107J/kg）（3）从机房监视屏上，可以发现什么规律？分析：（1）要计算通过轮叶扫过的有效面积的空气质量，在已知密度的情况下，要知道通过空气的体积。根据风速可以知道1min内所通过的的空气柱长度，因有效面积已知，所以其体积可求得，从而使问题得到解决。（2）由监视屏上数据可知功率

5、大小，进而可计算1h产生的电能。该电能相当于煤完全燃烧产生的热量，有热量和热值就可计算煤的质量。（3）显示屏上显示在不同风速下发电机的输出功率，比较归纳可得到规律。答案：（1）1min内通过风力发电机轮叶有效面积的空气柱的长度：L=vt=4m/s×60s=240m，1min内通过风力发电机轮叶有效面积的空气柱的体积：V=SL=100m2×240m=24000m3，1min内通过风力发电机轮叶有效面积的空气柱的质量：m=ρV=1.3kg/m3×24000m3=3.12×104Kg（2）由监视屏数据可知，当风速为4m/s时，其输出功率为135kw，这台

6、风车工作1h输出的电能：W=Pt=135kW×1h=135kWh．由题意可得：Q放=W，Q放=mq．所以，相当于燃煤的质量为：m=Q放/q=W/q=135kWh/q=135×3.6×106J/3×107J/kg=48.6kg（3）从机房监视屏上数据可以看出，随着风速的增大，发电机的功率增大。中考题中的科技新产品应用举例科学、技术、社会关系密切。让学生了解科学技术在产品中的应用是培养学生热爱科学技术的情感，激发学生学习兴趣的途径之一。题1．【山西42】PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它的发热效率较高，PTC有一个人为设定的温度。当它的温度低于设定温

7、度时，其电阻值会随它的温度升高而变小；当它的温度高于设定温度时，其电阻值随它的温度升高而变大。如图所示的陶瓷电热水壶就使用了这种材料。它的工作电路如图所示，R0是定值电阻，其阻值不受温度的影响。RT是PTC的电阻，它的电阻值与温度的关系如图所示。该电热水壶在RT设定温度状态工作时，电路消耗的总功率1100W。（1）R0的阻值为多少? （2）当RT的温度为130℃时，电路中RT的实际功率为多少?分析：本题中的特殊材料是半导体陶瓷，它的电阻随温度变化有着特殊规律。本题把图像知识、电路图和欧姆定律、电功率融合在一起，考查学生综合应用能力。答案：（1）当在

8、设定温度状态工作时，连入电路的电阻RT＝34Ω，R0、RT串联。由P＝得电路总电阻＝44Ω。R0的阻值：R0=R总-RT=