結(jié)合實際試題重點

1、結(jié)合實際試題（08北京23. （18分）風(fēng)能將成為21世紀大規(guī)模開發(fā)的一種可再生清潔能源。風(fēng)力發(fā)電機 是將風(fēng)能（氣流的功能）轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其主要部件包括風(fēng)輪機、齒輪箱，發(fā)電機等。 如圖所示。（1）利用總電阻R =10 1的線路向外輸送風(fēng)力發(fā)電機產(chǎn)生的電能。輸送功率P0 =300kW，輸電電壓U =10kW，求異線上損失的功率與輸送功率的比值；（2）風(fēng)輪機葉片旋轉(zhuǎn)所掃過的面積為風(fēng)力發(fā)電機可接受風(fēng)能的面積。設(shè)空氣密度為匸，氣流速度為V,風(fēng)輪機葉片長度為r。求單位時間內(nèi)流向風(fēng)輪機的最 大風(fēng)能Pm；在風(fēng)速和葉片數(shù)確定的情況下，要提高風(fēng)輪機單位時間接受的風(fēng)能，簡述可采取的措 施。（3）已知風(fēng)力發(fā)電機

2、的輸出電功率 P與Pm成正比。某風(fēng)力發(fā)電機的風(fēng)速 V!=9m/s時能夠輸 出電功率Pi=540kW。我國某地區(qū)風(fēng)速不低于 V2=6m/s的時間每年約為 5000小時，試估算這 臺風(fēng)力發(fā)電機在該地區(qū)的最小年發(fā)電量是多少千瓦時。3解：導(dǎo)線上損失的功率為P二厲珂屯嚴 300理）2 ew=9kWU10"03P 9 況10損失的功率與輸送功率的比值一9一=0.03F0300"03（2）風(fēng)垂直流向風(fēng)輪機時，提供的風(fēng)能功率最大.單位時間內(nèi)垂直流向葉片旋轉(zhuǎn)面積的氣體質(zhì)量為pvS,S=二r2風(fēng)能的最大功率可表示為卩風(fēng)=“vsv? = 1門-p 2v32 2采取措施合理，如增加風(fēng)輪機葉片長度，

3、安裝調(diào)向裝置保持風(fēng)輪機正面迎風(fēng)等。（1）按題意，風(fēng)力發(fā)電機的輸出功率為F2 =（坐）2P =（6）2x540kW = 160kWW9（2）最小年發(fā)電量約為 W=P2t=160X 5000 kW h=8x 105kW h（07北京23.（ 18分）環(huán)保汽車將為 2008年奧運會場館服務(wù)。某輛以蓄電池為驅(qū)動能源的環(huán)保汽車，總質(zhì)量 m=3 103kg。當(dāng)它在水平路面上以 v=36km/h的速度勻速行駛時, 驅(qū)動電機的輸入電流l=50A，電壓U=300V。在此行駛狀態(tài)下（1）求驅(qū)動電機的輸入功率 P電;（2）若驅(qū)動電機能夠?qū)⑤斎牍β实?0%轉(zhuǎn)化為用于牽引汽車前進的機械功率P機，求汽車所受阻力與車重的比

4、值（g取10m/s2）;（3）設(shè)想改用太陽能電池給該車供電，其他條件不變，求所需的太陽能電池板的最小面積。結(jié)合計算結(jié)果，簡述你對該設(shè)想的思考。已知太陽輻射的總功率 R =4 1026W，太陽到地球的距離r =1.5 1011m，太陽光傳播到達地面的過程中大約有30%的能量損耗，該車所用太陽能電池的能量轉(zhuǎn)化效率約為15%。解：（1）驅(qū)動電機的輸入功率P電二 IU -1.5 103W（2）在勻速行駛時P幾二 0.9& = Fv = fvf = 0.9R| / v汽車所受阻力與車重之比f /mg 二 0.045。123S,距太陽中心為r的球面（3）當(dāng)陽光垂直電磁板入射式，所需板面積最小，設(shè)其為 面積 S0 二 4- r2。若沒有能量的損耗，太陽能電池板接受到的太陽能功率為P，則S0設(shè)太陽能電池板實際接收到的太陽能功率為P，P = 1-30% PP = SP)1-30%S