沪科版（2024）九年级全册（2024）第十四章 内能与热机第四节 跨学科：热机效率和环境保护备课ppt课件

这是一份沪科版（2024）九年级全册（2024）第十四章 内能与热机第四节 跨学科：热机效率和环境保护备课ppt课件，共16页。PPT课件主要包含了跨学科实践任务，评价与反思，课堂练习等内容，欢迎下载使用。
风力发电的应用风力发电是将风所蕴含的动能转换成电能的工程技术。绿色清洁的风力发电有利于促进人类社会可持续发展。从2010年起，我国风力发电累计装机容量跃居世界第一。沿海地区蕴藏着巨大的风力资源，风力发电（图1）是目前国家重点推进的能源建设项目之一。
任务1：以小组为单位，用微型发电机和小风扇叶片组装成一个微型风力发电机组，连接好LED灯，用电吹风机吹小风扇叶片，模拟风力发电。使用电吹风机的不同挡位，从不同角度、不同距离吹动小风扇叶片时，比较LED灯的亮度。并思考在实际环境中还有哪些因素可能会影响LED灯的亮度？在班级中展示试验并交流讨论。器材：微型发电机1个、小风扇叶片、LED灯、电吹风机、导线若干等。
任务2：查阅资料，了解目前我国风电项目的分布特点，分析风力发电的优缺点；了解上海海上风电的发展情况及规划，结合上海的地理特点，运用相关物理知识，从节能、环保、生态等视角，分析发展风电对上海城市发展的影响。撰写一份调查报告，并进行展示和交流。
1. 风力发电机组中，偏航系统的主要作用是（　　）A. 调节叶片角度B. 提高风轮转速C. 使风轮始终对准风向D. 控制发电机输出功率
答案：C解析：偏航系统通过调整机舱方向，确保风轮正对风向以最大化捕获风能，与发电效率直接相关。
2. 当风速超过额定风速时，风力发电机组通常采用（　　）限制功率输出A. 刹车控制B. 变桨控制C. 偏航控制D. 切断电网
答案：B解析：变桨系统通过调整叶片桨距角，改变风轮气动性能，在高风速时稳定功率。
3. 下列哪种风能资源区适合建设大型风电场？（　　）A. 风能贫乏区（年平均有效风能密度200W/m²）C. 城市中心区D. 森林覆盖区
答案：B解析：风能丰富区（如沿海、草原）年有效累积小时数>5000h，是风电场的理想选址。
4. 风力发电机组的传动系统中，齿轮箱的主要功能是（　　）A. 降低转速B. 增加转速C. 改变旋转方向D. 传递扭矩
答案：B解析：风轮转速较低（通常10–20rpm），需通过齿轮箱增速至发电机所需转速（约1500rpm）。
5. 下列哪项不属于风力发电的跨学科实践案例？（　　）A. 分析季风气候对风电场选址的影响B. 设计简易风力发电机模型C. 计算火力发电厂的碳排放量D. 探究风能转化效率公式（P=½ρAv³）
答案：C解析：C选项属于能源环保范畴，与风力发电的直接实践无关；其他选项均涉及物理、地理或工程技术的整合 。
6. 某风电场选址需考虑的因素包括（　　）①风速稳定性　②电网接入条件　③鸟类迁徙路线　④当地人口密度A. ①②③B. ①②④C. ①③④D. ②③④
答案：A解析：风电场选址需兼顾风能资源（①）、基础设施（②）及生态影响（③），人口密度（④）影响较小 。
7. 风力发电机组叶片的材料常选用碳纤维复合材料，主要因其（　　）A. 成本低廉B. 耐腐蚀性强C. 质量轻且强度高D. 导电性能好
答案：C解析：碳纤维复合材料兼具轻量化（减重30%）和高强度，提升风能捕获效率 。
8. 阅读材料：某地计划建设海上风电场，需解决风力间歇性问题。工程师提出“风电+储能”方案，采用锂电池存储过剩电能。问题：该方案如何实现能源稳定供应？
答：储能技术：在发电高峰时将电能存入锂电池，低风速时释放电能；系统协同：通过智能电网调节供需平衡，减少对传统能源的依赖
9. 世界最大高空风力发电项目（5000㎡捕风伞）的试验成功，说明（　　）A. 高空风能密度显著高于地面B. 风电技术向工程化应用迈进C. 传统风电场将被完全替代D. 风能利用不受地理限制
答案：B解析：该试验标志着高空风电技术从理论到实践的突破，但尚未取代现有风电形式