1. (2020·龙湾模拟) 风能是一种潜在的新能源，风力发电机可以将获得的风能转化为化学能储存在蓄电池中，风力发电机都有一定的能量转化效率。为了研究“风力发电机的能量转化效率是否与风轮叶片数量有关？”小明利用电风扇、秒表、风力发电机模型、电量表(可准确测量蓄电池充电百分比)按照图甲方式进行如下实验。

①将图乙中单叶式风轮安装在风力发电机模型上；

②闭合电风扇开关，调节电风扇档位使其风速最大，计时20分钟，测量并记录蓄电池电量变化；重复3次实验并计算蓄电池电量变化平均值；

③分别换用图乙中双叶式、三叶式风轮，重复步骤②；

④处理相关数据得到“蓄电池含量与时间的关系”如图丙。

1. （1） 本实验通过观察并记录来比较风力发电机的能量转化效率。
3. （2） 分析图丙，解释我国大型风力发电厂均采用三叶式风轮发电，其依据是。
5. （3） “叶尖速比”为风轮叶片尖端运动速度与风速之比，叶尖速比会影响风力发电机的能量转化效率。当单叶式风轮的叶尖速比为λ时，其能量转化效率达到最大值，已知该风轮半径为r(如图丁)，风轮每秒钟转动2圈，应将风速控制在时能使该单叶式风力发电机能量转化效率达到最大值(用字母λ、r表示)。