Question

【題目】2017年4月,鄭州一新能源汽車智能出行平臺(tái)在當(dāng)?shù)亟诸^投放首批共享汽車,由此開啟鄭州的共享汽車時(shí)代,共享汽車大肆進(jìn)入鄭州!若某品牌共享汽車空車質(zhì)量為800kg電池容量44kW·h,共有4個(gè)輪子,每個(gè)輪胎與地面的接觸面積為50cm2,標(biāo)準(zhǔn)承載200kg,請你回答下面的問題:(g取10N/kg)

(1)該共享汽車使用的是電能,電動(dòng)機(jī)是核心部分,電動(dòng)機(jī)工作時(shí)能量的轉(zhuǎn)化是________.電動(dòng)機(jī)的工作原理是_________

(2)標(biāo)準(zhǔn)承載下,電動(dòng)汽車靜止時(shí)對水平地面的壓強(qiáng)是多少?________

(3)如圖所示是電動(dòng)汽車行駛在某路段的路程與時(shí)間圖象,如果汽車受到地面的阻力為總重的0.09倍,在標(biāo)準(zhǔn)承載下,電動(dòng)汽車車以該速度勻速行駛1分鐘的耗電量為0.4kW·h,電動(dòng)機(jī)的效率是多少?_________

(4)若同等條件下,某燃油汽車百公里消耗汽油6升,而電動(dòng)汽車最大續(xù)航(充滿電最大行駛路程)200km,請通過計(jì)算比較兩種汽車的百公里能耗,并說明能耗不同的主要原因（汽油的密度ρ=0.7×103kg/m3,熱值q=4.6×107J/kg.）___________

Answer 1

【答案】電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 是利用通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動(dòng)原理工作的 5 75 主要因?yàn)殡妱?dòng)汽車的效率高于燃油汽車的效率。

【解析】

（1）電動(dòng)機(jī)制作原理是利用通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動(dòng)原理工作的，是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；(2)根據(jù)壓強(qiáng)公式計(jì)算出電動(dòng)汽車靜止時(shí)對地面的壓強(qiáng)。（3）由效率的公式計(jì)算出電動(dòng)機(jī)的效率。（4）比較兩種汽車的百公里能耗，說明能耗的不同原因。

(1)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，是利用通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動(dòng)原理工作的。（2）標(biāo)準(zhǔn)承載下，對地面的壓力為F=G=mg=（800kg+200kg）=10000N,

車與地面的接觸面積S=450cm2=450m2=2m2,根據(jù)壓強(qiáng)公式p=5;(3)電動(dòng)汽車的牽引力為f=0.09G=0.0910000N=900N,如圖，電動(dòng)汽車的速度v=,行駛1分鐘通過的距離s=vt=20m/s60s=1200m。電動(dòng)汽車1分鐘做的功=Fs=900N1200m=1.08J, 勻速行駛1分鐘的耗電量為0.4kWh,即W耗電=0.43.6J=1.44J，則電動(dòng)機(jī)的效率:===75。

（4）電動(dòng)汽車1分鐘行駛的路程為s=vt=20m/s60s=1200m=12km，能耗是0.4KWh.則1km能耗是KWh，則百公里能耗是KWh，即100公里能耗是3.6J，即1.2J。

燃油汽車百公里消耗的汽油m=v=0.7kg/6=4.2kg.則燃油汽車百公里能耗Q=qm=4.6J/kg4.2kg=1.93J,比較發(fā)現(xiàn)，電動(dòng)汽車百公里能耗小于燃油汽車百公里能耗，主要因?yàn)殡妱?dòng)汽車的效率高于燃油汽車的效率。