Question

2．閱讀短文，回答問題：
為節(jié)約能源，某型號汽車在關(guān)閉發(fā)動機(jī)后，通過小型發(fā)電機(jī)將減速運(yùn)動時(shí)的部分動能轉(zhuǎn)化為電能儲存在蓄電池中．表中所示是該型號汽車的部分技術(shù)參數(shù)，其中儲能效率是指汽車正常行駛時(shí)關(guān)閉發(fā)動機(jī)，直至汽車停止的過程中，通過發(fā)電機(jī)將動能轉(zhuǎn)化為電能的效率．耗油量是指汽車正常行駛100km消耗燃油的體積．

××型汽車
總質(zhì)量/kg	1200
儲能效率/%	70
耗油量/（L/100km）	9

（1）發(fā)電機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)原理發(fā)電的．發(fā)電過程中，動能除了轉(zhuǎn)化為電能外，由于線圈有電阻，還有部分能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．
（2）汽車正常行駛100km，消耗燃油的質(zhì)量為6.3kg，完全燃燒這些燃油產(chǎn)生的熱量為2.898×10⁸J（燃油的密度ρ=0.7×10³ kg/m³，熱值q=4.6×10⁷J/kg）．
（3）測試時(shí)，汽車在大小為800N的牽引力作用下，以20m/s的速度正常行駛1000m．此過程中，汽車D．
A．受到的阻力為1.2×10⁴ N  
B．行駛的時(shí)間為40s
C．牽引力做的功為3.2×10⁸ J
D．牽引力的功率為16kW
（4）若汽車正常勻速行駛時(shí)的動能E_k0=4×10⁵J，某時(shí)刻關(guān)閉發(fā)動機(jī)，同時(shí)發(fā)電機(jī)開始工作，最終有1.2×10⁵J的動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．

Answer 1

分析 （1）閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動時(shí)，導(dǎo)體中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流這種現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象，根據(jù)這個(gè)原理制成了發(fā)電機(jī)；在電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生了電流，同時(shí)電流通過線圈，電流做功，將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；
（2）耗油量是指汽車正常行駛100km消耗燃油的體積，知道燃油的密度，可利用公式m=ρV計(jì)算質(zhì)量，又知道燃油的熱值，可利用公式Q=mq計(jì)算燃料燃燒放出的熱量．
（3）A、汽車勻速行駛，在水平方向上受到的牽引力與阻力是一對平衡力，從而可以判斷阻力的大�。�
B、知道路程和速度，可利用公式t=$\frac{s}{v}$計(jì)算時(shí)間．
C、已知牽引力和移動的距離，可利用公式W=FS計(jì)算牽引力做的功．
D、知道牽引力做的功和時(shí)間，可利用公式P=$\frac{W}{t}$計(jì)算牽引力的功率．
（4）知道汽車的儲能效率，從而可以計(jì)算出動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的效率，再利用公式W內(nèi)=E_k0η計(jì)算內(nèi)能的多少．

解答 解：
（1）發(fā)電機(jī)的工作原理是電磁感應(yīng)原理；在發(fā)電過程中，動能除了能轉(zhuǎn)化為電能外，由于線圈有電阻，還有部分能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；
（2）汽車正常行駛100km，消耗汽油的體積：
V=9L=9×10^-3m³，
汽油的質(zhì)量：
m=ρV=0.7×10³kg/m³×9×10^-3m³=6.3kg，
完全燃燒這些燃油產(chǎn)生的熱量：
Q_放=mq=6.3kg×4.6×10⁷J/kg=2.898×10⁸J；
（3）汽車在大小為800N的牽引力作用下，以20m/s的速度正常行駛1000m．
A、汽車勻速行駛，在水平方向上受到的牽引力與阻力是一對平衡力，因此牽引力為800N，阻力也為800N．故A錯(cuò)誤．
B、行駛的時(shí)間為：t=$\frac{s}{v}$=$\frac{1000m}{20m/s}$=50s．故B錯(cuò)誤．
C、牽引力做的功為：W=Fs=800N×1000m=8×10⁵J．故C錯(cuò)誤．
D、牽引力的功率為：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{8×1{0}^{5}J}{50s}$=16000W=16kw；故D正確．
（4）因?yàn)閮δ苄��?0%，
所以動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的效率為：η=1-70%=30%，
而E_k0=4×10⁵J，
所以W_內(nèi)=E_k0η=4×10⁵J×30%=1.2×10⁵J．
故答案為：
（1）電磁感應(yīng)；內(nèi)；
（2）6.3；2.898×10⁸；（3）D； （4）1.2×10⁵．

點(diǎn)評 本題考查的知識點(diǎn)有，發(fā)電機(jī)的工作原理，質(zhì)量、熱量、阻力、時(shí)間、功、功率、轉(zhuǎn)化效率的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，還要學(xué)會從所給信息中找到有用的數(shù)據(jù)．