题目
风能的大小与风速的()成正比。A. 平方;B. 立方;C. 四次方;D. 五次方。
风能的大小与风速的()成正比。
A. 平方;
B. 立方;
C. 四次方;
D. 五次方。
题目解答
答案
B. 立方;
解析
考查要点:本题主要考查对风能与风速关系的理解,涉及物理学中能量与速度的关系。
解题核心:明确风能的大小与风速的立方成正比这一结论,需结合风力发电或空气流动中的能量转换原理进行分析。
关键点:
- 风能通常指单位时间内空气流动产生的能量(即功率)。
- 风力机的功率公式为 $P = \frac{1}{2} \rho A C_p v^3$,其中 $v$ 是风速,公式表明功率与风速的立方成正比。
风能的大小与风速的关系可通过以下步骤理解:
-
能量与速度的基本关系
动能公式为 $E = \frac{1}{2}mv^2$,其中能量与速度的平方成正比。但风能通常讨论的是单位时间的能量转换(功率),而非单纯的动能。 -
风力功率的公式
风力机的功率公式为:
$P = \frac{1}{2} \rho A C_p v^3$
其中:- $\rho$ 是空气密度,
- $A$ 是风力机的扫风面积,
- $C_p$ 是性能系数,
- $v$ 是风速。
由此可知,功率 $P$ 与风速 $v$ 的立方成正比。
-
选项分析
- A. 平方:对应动能公式,但题目讨论的是功率,排除。
- B. 立方:符合风力功率公式,正确。
- C. 四次方、D. 五次方:无理论依据,排除。