Question

【題目】近幾年環(huán)保低碳風(fēng)勁吹，混合動(dòng)力汽車已成為眾車展上的“常客”。2016年3月，我國(guó)自行研制的一款混合動(dòng)力汽車也在北京車展上展出。混合動(dòng)力汽車啟動(dòng)時(shí)，內(nèi)燃機(jī)并不工作，動(dòng)力電池通過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)向車輪輸送能量；當(dāng)高速行駛或動(dòng)力電池儲(chǔ)存電能過(guò)低時(shí)，內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)，既可以向車輪輸送能量，也可以同時(shí)給動(dòng)力電池充電；當(dāng)車輛需要全力加速時(shí)，內(nèi)燃機(jī)和動(dòng)力電池還可以同時(shí)向車輪輸送能量。
（1）該混合動(dòng)力汽車啟動(dòng)時(shí)，若驅(qū)動(dòng)電機(jī)兩端電壓為250V，通過(guò)的電流為80A，則驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電功率為多大？
（2）該混合動(dòng)力汽車所用的磷酸鐵鋰動(dòng)力電池可儲(chǔ)存的最大電能為2.88×107J，若充電電壓為320V，充電電流為50A，則對(duì)動(dòng)力電池充電的時(shí)間最長(zhǎng)為多少？（充電時(shí)無(wú)能量損耗）
（3）該混合動(dòng)力汽車在平直公路上以72km/h勻速行駛10min后，其內(nèi)燃機(jī)消耗了汽油1.2kg，假設(shè)汽油完全燃燒所釋放能量的一半轉(zhuǎn)換為牽引力做功和給動(dòng)力電池充電，其中動(dòng)力電池儲(chǔ)存的電能增加了7.2×106J，試求汽車受到的阻力是多大？（汽油的熱值q=4.6×107J/kg）

Answer 1

【答案】
（1）解：已知驅(qū)動(dòng)電機(jī)兩端電壓為250V，通過(guò)的電流為80A，則驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電功率

P=UI=250V×80A=2×104W

（2）解：由W=UIt可得，電池充電的時(shí)間

（3）解：汽油完全燃燒放出的熱量：Q放=qm=4.6×107J/kg×1.2kg=5.52×107J，

汽車牽引力做的功：W=50%Q放-W電=0.5×5.52×107J-7.2×106J=2.04×107J

汽車行駛時(shí)間為： ，

汽車行駛路程：

汽車牽引力做功等于克服阻力做功W=F阻s，

所以阻力為：

【解析】（1）由P=UI計(jì)算驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電功率；
（2）由W=UIt計(jì)算對(duì)動(dòng)力電池充電的時(shí)間；
（3）先計(jì)算汽油不完全燃燒釋放的熱量，汽油用來(lái)做功的能量就等于釋放的熱量減去動(dòng)力電池增加的能量，汽車克服阻力做功，根據(jù)公式W=Fs，可求汽車受到的阻力．

【考點(diǎn)精析】關(guān)于本題考查的電功的計(jì)算和電功率的計(jì)算公式，需要了解電功計(jì)算公式：W=UIt（式中單位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）；計(jì)算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計(jì)算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R才能得出正確答案．