哈尔滨市方正县是松花江流域风能资源丰富地区，如图所示是该地区风力发电场的外景，下表给出了在不同风速下一台风车获得的能量．平均风速（m/s）510152025301s内获得的能量（×106J）24681

问题描述：

哈尔滨市方正县是松花江流域风能资源丰富地区，如图所示是该地区风力发电场的外景，下表给出了在不同风速下一台风车获得的能量．

平均风速（m/s）	5	10	15	20	25	30
1s内获得的能量 （×106J）	2	4	6	8	10	12

（1）若风速为10m/s，一台风车工作1h所产生的电能可供1千只“220V 100W”灯泡正常工作8h，求该风车发电的效率；
（2）若该地区年平均风速为15m/s，50台这样的风车一年获得的风能相当于完全燃烧多少千克煤？（一年工作时间按4000h计算，煤的热值为3×lO⁷J/kg）
（3）根据题中获得的信息，分析风力发电的优缺点．（各写一条即可）

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最佳答案：

（1）风速为10m/s时，1s内获得的能量为4×106J，
风车工作1h获得的能量：W=4×106J×3600s=1.44×1010J，
风车工作1h产生的电能：W电=Pt×1000=100W×8×3600s×1000=2.88×109J，
风车发电的效率：η＝

W电

W

＝

2.88×109

1.44×1010

×100%＝20%
（2）风速为15m/s时，1s内获得的能量为6×106J，
50台风车一年获得的能量：W′=6×106J×50×4000×3600=4.32×1015J，
又：W′=Q放=mq，
得：m=

W′

q

＝

4.32×1015

3×107

=1.44×108kg；
（3）风力发电的优点是环保、节约煤炭等不可再生能源；缺点是风力发电的能量转化效率较低．
答：（1）若风速为10m/s，一台风车工作1h所产生的电能可供1千只“220V 100W”灯泡正常工作8h，该风车发电的效率是20%；
（2）若该地区年平均风速为15m/s，50台这样的风车一年获得的风能相当于完全燃烧1.44×108kg煤；
（3）风力发电的优点是环保、节约煤炭等不可再生能源；缺点是风力发电的能量转化效率较低．