文档介绍：在绿色能源中遨游一一风力发电机摘要:控制风力发电机类型、风轮叶片的材料和尺寸相同,改变叶片数量、风力大小和叶片形状,测量并计算风轮转速,分析何种风轮发电机发电效率高最高,并对如何进i步提高风力发电进行探究。关键词:风力发电;风轮转速。一、问题提出:当今世界,电已成为人们生活中必不可少的物质,很难想象如果没有电我们的生活会变成什么样子。为了发电,发电机应运而生。老式的柴油发电机是将柴油的机械能转化为柴油的内能,进而转化为电能。如今,空气污染日益严重,用原有的有害能源势必会加重空气污染。于是,绿色能源逐渐走入了人们的视野,利用绿色能源发电的风力发电机也由此诞生。I[网搜寻查找资料得知风力发电的原理是利用风力带动风轮叶片旋转,再透过增速机将旋转的速度提升,來促使发电机发电。既然提高转速能提高发电效率,那么在何种情况下风力发电机转速最大、效率最高呢?本实验就在何种情况下风力发电机发电效率最高进行研究。通过观察不同风力发电机的风轮,发现风轮大多数都是三片叶片且形状为三角形,也有矩形叶片和其余数量的叶片。既然大多数都是三角形且叶片数量为三的风轮,那么在其余条件相同的情况下这种叶片的发电效率应该是最大的。既然是风轮,那肯定还与风力大小有关。三、实验设计:根据高一的物理知识可知,转速在国际单位制中的单位是“转每秒G/C”,为了方便测量和计算,使用“转每分钟(r/min)”作为单位。通过上网查阅资料可知,风力发电机分为水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机两种类型,实验中选用“水平轴风力发电机”。实验材料:硬纸片实验器材:电风扇(作为风源)、固定叶片的支架、测速仪(测量转速)。四、实施实验:先设定叶片尺寸为长:4cm;宽:1加并在硬纸片上画出并剪下这种尺寸的两叶、三叶、四叶的矩形叶片。固定电风扇与支架之间的距离。将两叶叶片固定在支架上用电风扇低风吹,用测速仪测得最大转速;重复①的操作,用电风扇中风吹,用测速仪测得最大转速;重复②的操作,用电风扇大风吹,用测速仪测得最大转速。再分别用三叶、四叶叶片重复上述实验步骤,测得数据记录在表1内。表1实验序号叶片形状风力大小叶片数量(片)转速(r/min),测得数据记录在表2内。表2实验序号叶片形状风力大小叶片数量(片)转速(r/min)、数据分析:通过比较实验序号1和2和3(或4和5和6或7和8和9)的数据,可得出结论:在风力发电机类型、叶片形状和风力大小相同的前提下,叶片数量不同,风力发电机发电效率不同,且三叶发电机发电效率最高。通过比较实验序号1和4和7(或2和5和8或3和6和9)的数据,可得出结论:在风力发电机类型、叶片形状和叶片数量相同的前提下,风力越大,发电机发电效率越高。通过比较实验序号10和11和12(或13和14和15或16和17和18)的数据,可得出结论:在风力发电机类型、叶片形状和风力大小相同的前提下,叶片数量越多,风力发电机发电效率越高。通过比较实验序号10和13和16(或11和14和17或12和15和18)的数据,可得出结论:在风力发电机类型、叶片形状和叶片数量相同的前提下,风