空氣的流動形成風，風具有能量，稱為風能．風能具有來源豐富、安全衛(wèi)生等優(yōu)點．圖是我國某地區(qū)風力發(fā)電的外景圖．風力發(fā)電機中的葉片在風力的推動下轉(zhuǎn)動，并帶動機頭發(fā)電機發(fā)電，為人們提供電能．設(shè)該地區(qū)空氣密度為

【專家解說】：試題答案：（1）每秒鐘通過的空氣流的長度為：L=vt=10m/s×1s=10m，每秒鐘通過風車輪葉形成的圓面空氣流的體積為：V=SL=600m2×10m=6×103m3，
空氣流的質(zhì)量為：m=ρV=1.3kg/m3×6×103m3=7.8×103kg，
1臺風車工作1s獲得的空氣的動能為：E0=7.8×103kg×50J/kg=3.9×105J，
10臺風車工作1s獲得的空氣的動能為：E=10E0=10×3.9×105J=3.9×106J，
10臺風車工作1s產(chǎn)生的電能為：E電=Pt=60W×2×3600S=4.32×105J，
風車發(fā)電的效率為：η=E電E×100%=4.32×105J3.9×106J×100%=11%．
答：ls內(nèi)沖擊到風車輪葉形成的圓面的空氣質(zhì)量是7.8×103kg；這種風車發(fā)電的效率為11%．
（2）1kg空氣以15m/s的速度運動時具有的動能為E1=mv22=1kg×(15m/s)22=112.5J，
100臺風車一年獲提的風能為?E總=100×4000×3600×112.5J=1.62×1011J，
如果這些能量是由完全燃燒煤來獲得，則煤的質(zhì)量應(yīng)為：
m=E總q=1.62×1011J3×107J/kg=5.4×103kg，
答：獲得的風能相當于完全燃燒5.4×103kg煤．
（3）風力發(fā)電的實際困難為：
風力不穩(wěn)定，前期投資大，導(dǎo)致風力發(fā)電成本較高等．
前景：隨著技術(shù)不斷的成熟，成本下降較快，有望低于火力發(fā)電成本；風力發(fā)電對環(huán)境幾乎沒有污染等．