2008北京高考物理一道题

【专家解说】：其实你看到的这题有很多错误，最明显的是输电电压U＝10 kW，单位都打错了，这不是正宗的高考题，我把题目和答案重新发一遍给你。 题目：23、（18分）风能将成为21世纪大规模开发的一种可再生清洁能源。风力发电机是将风能（气流的动能）转化为电能的装置，其主要部件包括风轮机、齿轮箱，发电机等，如图所示。 ⑴利用总电阻R＝10 Ω的线路向外输送风力发电机产生的电能。输送功率P0＝300 kW，输电电压U＝10 kV，求导线上损失的功率与输送功率的比值； ⑵风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积。设空气密度为ρ，气流速度为v，风轮机叶片长度为r．求单位时间内流向风轮机的最大风能Pm； 在风速和叶片数确定的情况下，要提高风轮机单位时间接受的风能，简述可采取的措施。 ⑶已知风力发电机的输出电功率P与Pm成正比．某风力发电机的风速v1＝9 m/s时能够输出电功率P1＝540 kW。我国某地区风速不低于v2＝6 m/s的时间每年约为5000小时，试估算这台风力发电机在该地区的最小年发电量是多少千瓦时。 答案我就只写第二问了：23、（18分） ⑵风垂直流向风轮机时，提供的风能功率最大。 单位时间内垂直流向叶片旋转面积的气体质量为：ρvS，S=πr^2, 风能的最大功率可表示为：Pm=1/2(ρvS)v^2=1/2ρvπr^2v^2=1/2πρr^2v^3 采取措施合理，如增加风轮机叶片长度，安装调向装置保持风轮机正面迎风等.