如圖甲所示，是江蘇如東風(fēng)力發(fā)電場的外景，該場是亞洲目前建設(shè)規(guī)模最大的風(fēng)電基地．小明在參觀了發(fā)電場后，對風(fēng)力發(fā)電機產(chǎn)生了濃厚的興趣．
風(fēng)力發(fā)電機發(fā)電時的輸出功率和哪些因素有關(guān)呢？對這一問題，他做了如下猜想：
①風(fēng)力發(fā)電機的輸出功率可能與風(fēng)速有關(guān)．
②風(fēng)力發(fā)電機的輸出功率可能與葉片的傾角有關(guān)．
（1）請你也提出一個猜想：
③風(fēng)力發(fā)電機的輸出功率可能與
風(fēng)葉的材料（或表面積）
風(fēng)葉的材料（或表面積）
有關(guān)．
為了探究風(fēng)力發(fā)電機的輸出功率是否與風(fēng)速有關(guān)，小明設(shè)計了如下實驗步驟：①如圖乙，將風(fēng)葉安裝在風(fēng)車底座上，把線的一端固定在風(fēng)車轉(zhuǎn)軸上，另一端系上鉤碼．②在風(fēng)車正前方1米處放置電風(fēng)扇，將電風(fēng)扇的風(fēng)速調(diào)到1擋位，用秒表記錄提升鉤碼到A點所需的時間．③將電風(fēng)扇換到2、3擋位，重復(fù)以上實驗，并將數(shù)據(jù)記錄在表格中．（注：電風(fēng)扇擋位越高，風(fēng)速越大）
表一：
| 電風(fēng)扇擋位 |
鉤碼的質(zhì)量（克） |
提升鉤碼到A點的時間（秒） |
| 1 |
50 |
15 |
| 2 |
50 |
13 |
| 3 |
50 |
10 |
請你回答：
（2）這個實驗是通過測量
提升鉤碼到A點的時間
提升鉤碼到A點的時間
來比較風(fēng)車輸出功率的大小．
（3）通過實驗可以得到的結(jié)論是：
風(fēng)速越大，風(fēng)車的輸出功率越大
風(fēng)速越大，風(fēng)車的輸出功率越大
．
為了進一步研究風(fēng)力發(fā)電機，他又從電廠查到一臺1500kW的發(fā)電機組的相關(guān)數(shù)據(jù)：
表二：輸出功率與風(fēng)速的關(guān)系
| 風(fēng)速（m/s） |
5 |
10 |
15 |
20 |
| 輸出功率（kW） |
80 |
720 |
1500 |
1100 |
表三：不同風(fēng)速下風(fēng)力發(fā)電機每秒獲得的風(fēng)能：
| 風(fēng)速（m/s） |
5 |
10 |
15 |
20 |
| 1s獲得的能量（104J） |
15 |
120 |
405 |
350 |
（4）風(fēng)能是清潔能源，也是
可再生
可再生
（選填“可再生”或“不可再生”）能源．風(fēng)力發(fā)電機的工作原理是
電磁感應(yīng)
電磁感應(yīng)
．
（5）對表格進行分析，你發(fā)現(xiàn)風(fēng)速在5m/s～15m/s的范圍內(nèi)，風(fēng)力發(fā)電機每秒獲得的風(fēng)能與風(fēng)速的關(guān)系是
風(fēng)車獲得的能量與風(fēng)速成正比關(guān)系
風(fēng)車獲得的能量與風(fēng)速成正比關(guān)系
．
（6）風(fēng)速為10m/s時，這臺發(fā)電機1h發(fā)的電可供教室里10盞標(biāo)有“220V 40W”的燈同時工作
1800
1800
h．這些能量相當(dāng)于
86.4
86.4
kg煤完全燃燒放的熱．（煤的熱值是3×10
7J/kg）
（7）風(fēng)速為10m/s時，這臺發(fā)電機的發(fā)電效率為
60%
60%
．
（8）當(dāng)風(fēng)速超過20m/s時，為了防止每秒獲得的風(fēng)能過大，導(dǎo)致風(fēng)葉損壞，你認為可采取的措施是：
適當(dāng)減小葉片的受力面積（或者葉片采用柔性材料）
適當(dāng)減小葉片的受力面積（或者葉片采用柔性材料）
．
=
=4000A
=
=80A
=
=4A
