Question

2013年“霧霾”成為全社會關注的熱點，一月份的十幾天我國中東部的大部分地區(qū)被霧霾籠罩，空氣質量已經達到了嚴重污染．為了緩解空氣污染，電動機車作為新能源汽車的主力軍將大力發(fā)展并逐步代替現在的燃油汽車．如圖所示為國內某廠商剛剛發(fā)布的名為“秦”高性能電動汽車，“秦”百公里加速時間僅為6秒，最高時速可達180Km/h，百公里綜合油耗僅2L，在純電狀態(tài)下可行駛50公里．“秦”電動機效率為80%，電池為磷酸鐵鋰電池，電池電壓500v，容量20AH，充電時間約為6小時．
（1）燃油汽車的發(fā)動機通常是汽油機，從能源可否再生角度來看，汽油是______能源；發(fā)動機工作時，______沖程將內能轉化為機械能．
（2）“秦”行駛時電池將______能轉化為電能供電動機使用．汽車在行駛時對路面的壓力比靜止時______（選填“增大”、“減小”或“不變”）．
（3）“秦”在充滿電后電池存儲的電能為多少？最大行駛里程狀態(tài)下，車子行駛時所受的平均阻力為多大？
（4）若某一次行駛中“秦”消耗電能4.6kW?h，則若用效率為25%的燃油汽車需要消耗多少質量的汽油？（結果保留兩位小數，汽油熱值為4.6×10⁷ J/kg）

Answer 1

【答案】分析：（1）①汽油是從石油中提煉出來的，石油是埋藏在地底下得生物體經過幾百萬年的時間形成的，在短期內不能從自然界得到補充，是不可再生能源；
②汽油機的做功沖程中，進氣門和排氣門都關閉，活塞向下運動，燃氣膨脹對活塞做功，將內能轉化為機械能；
（2）①電池提供電能時是把儲存的化學能轉化電能，
②車子靜止在水平面上，車子對路面的壓力等于重力；當流線型的車子快速行駛時，產生升力，車子對地面壓力減�。�
（3）①知道電池電壓U和電池的容量Q，利用電功公式W=UIt計算該電池充一次電所消耗的電能；
②根據電動機效率為80%，在純電狀態(tài)下可行駛50公里，可求得F．
（4）根據某一次行駛中“秦”消耗電能4.6kw?h，用效率為25%的燃油汽車，利用W=mq可求得消耗的汽油質量．
解答：解：
（1）汽車發(fā)動機是汽油機，從能源可否再生角度來看，汽油是不可再生能源；發(fā)動機工作時，做功沖程將內能轉化為機械能．
（2）電動汽車行駛時電池將化學能轉化為電能供電動機使用．
小汽車外型是流線型，當汽車高速行駛時，相同時間內，空氣經過上方的路程比下方路程長，流速大，壓強小，汽車在壓強差下產生向上的升力，汽車對路面的壓力減小，小于汽車的重力．
（3）該電池充一次電所消耗的電能：W=UIt=UQ=500V×20A×3600S=3.6×10⁷J；
∵“秦”電動機效率為80%，
∴W_有=80%×3.6×10⁷J=2.88×10⁷J；
∵W_有=Fs，s=50km=50000m 
∴F===576N，
（4）W₁=4.6KWh=1.656×10⁷J  
  25%mq=80%W₁  
m==1.152kg
故答案為：（1）不可再生；做功；（2）化學；減小；
（3）“秦”在充滿電后電池存儲的電能為3.6×10⁷J；最大行駛里程狀態(tài)下，車子行駛時所受的平均阻力為576N；
（4）若用效率為25%的燃油汽車需要消耗1.152kg的汽油．
點評：本題以高性能電動汽車為背景，考查了能源分類、汽油機四沖程中的能量轉化、電能的計算、效率的計算，知識點多、綜合性強，要求靈活運用所學知識，屬于難題．