Question

【題目】我國(guó)自行生產(chǎn)的混合動(dòng)力汽車已經(jīng)面世，混合動(dòng)力汽車由一臺(tái)內(nèi)燃機(jī)和一臺(tái)電機(jī)組成，這臺(tái)電機(jī)既可以充當(dāng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車，又可以充當(dāng)發(fā)電機(jī)給蓄電池充電．汽車啟動(dòng)時(shí)，內(nèi)燃機(jī)不工作，蓄電池通過(guò)電機(jī)向車輪輸送動(dòng)力，使汽車行駛；當(dāng)需要高速行駛或蓄電池儲(chǔ)存電能過(guò)低時(shí)，改由內(nèi)燃機(jī)工作，一方面向車輪輸送動(dòng)力，另外通過(guò)電機(jī)給蓄電池充電．

（1）內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)，汽油燃燒時(shí)釋放出的 能轉(zhuǎn)化為汽車的 能和蓄電池的 能；

（2）當(dāng)電機(jī)充當(dāng)發(fā)電機(jī)時(shí)，它利用的工作原理是

A．磁場(chǎng)對(duì)電流的作用

B．電流的磁效應(yīng)

C．電磁感應(yīng)

（3）某種型號(hào)的混合動(dòng)力汽車，所用的鎳氫蓄電池組的部分參數(shù)如下表所示．汽車上的電機(jī)（充當(dāng)電動(dòng)機(jī)時(shí)）的額定功率應(yīng)該 （選填“大于”、“等于”或“小于”）30kW．簡(jiǎn)單說(shuō)明你判斷的理由： ；

（4）測(cè)試人員駕駛該車在平直公路上以50km/h的速度勻速直線行駛0．5h，汽車消耗汽油5kg，同時(shí)這個(gè)期間測(cè)試人員觀察到：蓄電池組儲(chǔ)存的能量由測(cè)試開始時(shí)最大值的80%增加到了最大值。已知汽油的熱值為4．6×107 J/kg．汽車行駛時(shí)所受阻力 f 和車速 v 的關(guān)系如圖所示．

計(jì)算：①牽引力做功為多少；

②這種汽車內(nèi)燃機(jī)中汽油的能量轉(zhuǎn)化效率是多大。

輸出電壓/V	300
額定功率/kW	30
最大容量/kWh	30
質(zhì)量/kg	320

Answer 1

【答案】（1）內(nèi)；機(jī)械；化學(xué)；（2）C；（3）小于；蓄電池的額定功率為30KW，蓄電池在帶動(dòng)電機(jī)工作的同時(shí)，還需要帶動(dòng)照明燈等電器工作，所有用電器的總功率不能超過(guò)蓄電池的額定功率；（4）①5×107 J；②31%

【解析】試題分析：（1）內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)，汽油燃燒時(shí)釋放出的內(nèi)能能轉(zhuǎn)化為汽車的機(jī)械能，給蓄電池充電轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；

（2）當(dāng)電機(jī)充當(dāng)發(fā)電機(jī)時(shí)，它利用的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故選C；

（3）因?yàn)樾铍姵氐念~定功率為30KW，蓄電池在帶動(dòng)電機(jī)工作的同時(shí)，還需要帶動(dòng)照明燈等電器工作，所以汽車上的電機(jī)的額定功率應(yīng)該小于30kW；

（4）汽車通過(guò)的路程：S=Vt=50km/h×0．5h=25km=25000m，由圖象可知，車速為50km/h時(shí)，阻力是2000N，牽引力也是2000N，牽引力做的功：W1=FS=2000N×25000m=5×107J，

燃油放出的熱量：Q放=mq=5kg×4．6×10^7 J/kg=2．3×108 J，

蓄電池獲得的電能：W2=（30-30×80%）kWh=2．16×107 J，

W有用=W1+W2=5×107J+2．16×107J=7．16×107 J，W總=Q放=2．3×18 J，

內(nèi)燃機(jī)的效率：η=W有用/W總×100%=7．16×107J/2．3×108J×100%≈31%