Question

【題目】閱讀以下材料，回答相關問題。

海 上 風 電

今天，大力發(fā)展可再生能源的中國，在水電、風電、太陽能等領域的發(fā)電規(guī)模均已達世界第一，而其中風電以其技術(shù)可靠、成本低廉的優(yōu)勢尤為受到關注。海上蘊含著巨大的風能，隨著陸地風電的逐步開發(fā)，海上風電技術(shù)也得到了快速發(fā)展（如圖所示）。

風力發(fā)電就是利用風能帶動風力發(fā)電機組的葉片旋轉(zhuǎn)，通過一系列內(nèi)部軸承帶動發(fā)電機發(fā)電。葉片設計是風力機研制最核心的步驟之一，直接決定了風力機捕獲風能水平的高低。風力機的葉片形狀看起來和飛機的機翼很相似，因為它是基于飛機機翼設計理論而發(fā)展出來的。讓我們以葉片中的某一個翼型（葉片的截面）為例，看看空氣和葉片是如何相互作用的。如圖所示，當風以一定的攻角（葉片的前緣和后緣的連線ab與風速的夾角）流經(jīng)葉片的時候，葉片背面氣流速度比較大，葉片腹面氣流速度較小，使葉片背面的空氣壓力與葉片腹面的空氣壓力不同。由于存在壓力差，這個力就是推動葉片轉(zhuǎn)動的“升力”。

風力機可以通過變槳機構(gòu)改變?nèi)~片的攻角來控制風的輸入功率，將葉片的轉(zhuǎn)速控制在安全范圍內(nèi)。在風力機不發(fā)電的時候，葉片呈保護狀態(tài)，葉片的攻角為90，即不管風有多大，葉片都不轉(zhuǎn)動。當需要發(fā)電的時候，變槳機構(gòu)調(diào)節(jié)葉片角度，使葉片前緣與來風方向呈合適的攻角。風速達到一定程度，便可推動葉片轉(zhuǎn)動，從而帶動發(fā)電機發(fā)電。

請回答下列問題：

（1）________是風力機研制最核心的步驟之一，直接決定了風力機捕獲風能水平的高低。

（2）在圖中，當風以一定的攻角流經(jīng)葉片的時候，葉片背面的空氣壓力________（選填“大于”、“等于”或“小于”）葉片腹面的空氣壓力。請你列舉一個生活中應用這一原理的實例：________。

（3）在風力機不發(fā)電的時候，葉片呈保護狀態(tài)，葉片的攻角為________度。

Answer 1

【答案】葉片設計 小于 飛機機翼呈上凸下平的形狀 90

【解析】

（1）[1]由材料可知，葉片設計是風力機研制最核心的步驟之一，直接決定了風力機捕獲風能水平的高低。

（2）[2]在圖2中，當風以一定的攻角流經(jīng)葉片的時候，葉片背面空氣流速快、壓強小，葉片腹面空氣流速小、壓強大，因此，葉片背面的空氣壓力小于葉片腹面的空氣壓力。

[3]生活中應用這一原理的實例如：飛機機翼呈上凸下平的形狀，地鐵站畫出安全線等。

（3）[4]由題意可知，在風力機不發(fā)電的時候，葉片呈保護狀態(tài)，葉片的攻角為90°，即不管風有多大，葉片都不轉(zhuǎn)動。