Question

12．最近我市出現(xiàn)了許多共享電動汽車，這種新型低碳的交通工具，深受市民的喜愛．某品牌電動汽車的部分參數(shù)如表所示．請回答：

電池容量（kWh）	22
車載充電器輸入電壓（V）	220
車載充電器輸入電流（A）	16
電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率	70%

（1）如圖1所示，租車時，租賃者只要將租車卡靠近電動汽車上的感應(yīng)器，感應(yīng)器即能讀取卡中的信息，將車解鎖．刷卡所用的原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象．
（2）某次啟動后，汽車顯示屏上出現(xiàn)了如圖2所示的輸出電壓與電流，求此時電動汽車的輸出功率為多少瓦？
（3）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，將已經(jīng)耗完電能的電池充滿，理論上需要多少時間？充滿電后，該車在水平地面上勻速行駛的最大距離為140 千米，則行駛時該車受到的阻力為多少牛．

Answer 1

分析 （1）閉合回路中的部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線的運動時就能產(chǎn)生感應(yīng)電流，這種現(xiàn)象為電磁感應(yīng)現(xiàn)象，發(fā)電機(jī)就是根據(jù)電磁感應(yīng)的原理制成的；
（2）知道輸出電壓和電流，根據(jù)P=UI求出此時電動汽車的輸出功率；
（3）根據(jù)W=UIt的變形公式求出將已經(jīng)耗完電能的電池充滿理論上需要的時間；
然后根據(jù)η=$\frac{{W}_{機(jī)械}}{{W}_{電}}$×100%的變形公式求出汽車行駛時牽引力做的功，根據(jù)W=Fs的變形公式和二力平衡條件求出行駛時該車受到的阻力．

解答 解：（1）將帶有磁條的租車卡靠近電動汽車上的感應(yīng)器，檢測頭的線圈中就會產(chǎn)生變化的電流，感應(yīng)器讀出信息原理就是電磁感應(yīng)現(xiàn)象；
（2）由圖2可知，輸出電壓U=339V，電流I=1A，
則此時電動汽車的輸出功率：
P=UI=339V×1A=339W，
（3）電池容量W_電=22kW•h=7.92×10⁷J，
由W=UIt得，將已經(jīng)耗完電能的電池充滿，理論上需要的時間：
t=$\frac{{W}_{電}}{UI}$=$\frac{7.92×1{0}^{7}J}{220V×16A}$=2.25×10⁴s，
由η=$\frac{{W}_{機(jī)械}}{{W}_{電}}$×100%得，汽車行駛時牽引力做的功：
W_機(jī)械=ηW_電=70%×7.92×10⁷J=5.544×10⁷J，
汽車行駛距離s=140km=1.4×10⁵m，
由F=$\frac{{W}_{機(jī)械}}{s}$=$\frac{5.544×1{0}^{7}J}{1.4×1{0}^{5}m}$=396N，
因為汽車在水平地面上勻速行駛，根據(jù)二力平衡條件可知，
該車行駛時受到的阻力f=F=396N．
答：（1）刷卡所用的原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象．
（2）此時電動汽車的輸出功率為339瓦；
（3）理論上需要時間為2.25×10⁴s；行駛時該車受到的阻力為396牛．

點評 本題主要考查學(xué)生對電磁感應(yīng)現(xiàn)象、電功率的計算、電功公式、效率公式、功的公式以及二力平衡條件等知識掌握和應(yīng)用，涉及到的知識點較多，綜合性強(qiáng)，有一定的難度．