本期高中物理竞赛试题，我们继续研究现实生活中的工作问题。 本期内容简单，解决思路也很清晰。 作为能源转换类的入门竞赛题，本题的解题思路和方法并无创新。 可以说，它是一个不折不扣的练习入门题目，但讨论这个题目的实际应用却是一个非常深刻的问题。 随着我国大力推进新能源的建设和发展，面对风能这种可持续的可再生能源的利用率有多高？ 为什么我们经常看到太阳能发电却很少看到风力发电的风车呢？ 其中的原因值得思考。 当前科学技术下风能的利用效率如何，在现有科学条件下能否进一步提高风能利用率，也是一个值得研究的问题。
好了，不拐弯抹角了，我们先看一下标题。 相信大家通过本期标题就能一窥本期的主要内容。
高中物理竞赛典型题及解答步骤
已知空气密度为p，风速为v1。 当风力机将垂直经过面积S的风的动能转换为电能时，输出的电功率为P。求风力机的效率。
高中物理竞赛解题方法与思路
现在您已经阅读了问题，让我们来分析一下如何做。 首先，这道题是在非常理想化的情况下计算出来的结果。 实际情况可能比这个值小很多，因为在解决这个问题的时候，我们考虑的是风力发电的主要能量转换过程，即风的机械能的转换，作为输出电能的装置，两个基本物理量明确了本题需要计算的发电效率的量：发电过程中利用的风能总量和发电总量。 由于在这个过程中，风能一定是没有完全转化为电能，因为有一部分风可能没有吹到风力发电机的叶片上，而即使风吹到风力发电机的叶片上高中物理功率题目，它仍然经过发电机后有动能，但动能减少。 就这样。 因此，通过能量转换过程的考虑，风力发电机的能量利用率不会很高。
好了，有了上面的思路，下面的内容就简单多了。 由于题中已经给出了空气的密度和空气运动的速度，考虑单位时间，很简单就可以得到单位时间可以吹出的风力。 发电机叶片上的空气质量是问题集体步骤中的第二个方程。 在知道空气质量的前提下，利用气流速度，不难得到空气的动能。 这部分动能本身并不是单位时间的风能。 由于有部分风没有吹到风力机叶片上高中物理功率题目，因此这部分风的动能不包含在计算中。
通过功与功率的关系，我们可以知道风力机在单位时间内产生的电能就是解题步骤中的方程。 因此，风力机的效率也可以表示。 由于风力发电机将空气的动能转化为电能的过程。 因此，产生的电能与消耗空气的机械能的比值就是风力发电机的效率，也就是解题步骤中的四个公式。 问题已经解决了。
通过互联网代入相关数据可以得知，一般风力发电机的能源利用率只有0.2左右，即只有20%的风能能转化为电能供人们使用，而绝大多数风力发电机的能源利用率只有20%左右。不使用风能。 利用率：与风力发电系统相比，我国近期在西部地区新建的太阳能发电站可实现45%的太阳能利用率，远高于风力发电系统。