Question

【題目】我國自行生產(chǎn)的混合動(dòng)力汽車已經(jīng)面世，混合動(dòng)力汽車由一臺(tái)內(nèi)燃機(jī)和一臺(tái)電機(jī)組成，這臺(tái)電機(jī)既可以充當(dāng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車，又可以充當(dāng)發(fā)電機(jī)給蓄電池充電．汽車啟動(dòng)時(shí)，內(nèi)燃機(jī)不工作，蓄電池通過電機(jī)向車輪輸送動(dòng)力，使汽車行駛；當(dāng)需要高速行駛或蓄電池儲(chǔ)存電能過低時(shí)，改由內(nèi)燃機(jī)工作，一方面向車輪輸送動(dòng)力，另外通過電機(jī)給蓄電池充電．

（1）內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)，汽油燃燒時(shí)釋放出的能轉(zhuǎn)化為汽車的能和蓄電池的能；
（2）當(dāng)電機(jī)充當(dāng)發(fā)電機(jī)時(shí)，它利用的工作原理是
A.磁場對電流的作用
B.電流的磁效應(yīng)
C.電磁感應(yīng)
（3）某種型號的混合動(dòng)力汽車，所用的鎳氫蓄電池組的部分參數(shù)如下表所示．汽車上的電機(jī)（充當(dāng)電動(dòng)機(jī)時(shí)）的額定功率應(yīng)該（選填“大于”、“等于”或“小于”）30kW．簡單說明你判斷的理由：；
（4）測試人員駕駛該車在平直公路上以50km/h的速度勻速直線行駛0.5h，汽車消耗汽油5kg，同時(shí)這個(gè)期間測試人員觀察到：蓄電池組儲(chǔ)存的能量由測試開始時(shí)最大值的80%增加到了最大值．已知汽油的熱值為4.6×107J/kg．汽車行駛時(shí)所受阻力f和車速v的關(guān)系如圖所示．
計(jì)算：①牽引力做功為多少；
②這種汽車內(nèi)燃機(jī)中汽油的能量轉(zhuǎn)化效率是多大．

輸出電壓/V	300
額定功率/kW	30
最大容量/kWh	30
質(zhì)量/kg	320

Answer 1

【答案】
（1）內(nèi),機(jī)械,化學(xué)
（2）C
（3）小于,蓄電池的額定功率為30KW,蓄電池在帶動(dòng)電機(jī)工作的同時(shí),還需要帶動(dòng)照明燈等電器工作,所有用電器的總功率不能超過蓄電池的額定功率；
（4）解：汽車通過的路程：

s=vt=50km/h×0.5h=25km=25000m，

由圖象可知，車速為50km/h時(shí)，阻力是2000N，牽引力也是2000N，

牽引力做的功：

W1=FS=2000N×25000m=5×107J，

燃油放出的熱量：

Q放=mq=5kg×4.6×107J/kg=2.3×108J，

蓄電池獲得的電能：

W2=（30﹣30×80%）kWh=2.16×107J，

W有用=W1+W2=5×107J+2.16×107J=7.16×107J，

W總=Q放=2.3×108J，

內(nèi)燃機(jī)的效率：

η= ×100%= ×100%≈31%.

【解析】解：（1）內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)，汽油燃燒時(shí)釋放出的內(nèi)能能轉(zhuǎn)化為汽車的機(jī)械能，給蓄電池充電轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；
（2）當(dāng)電機(jī)充當(dāng)發(fā)電機(jī)時(shí)，它利用的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故答案為：C；
（3）因?yàn)樾铍姵氐念~定功率為30KW，蓄電池在帶動(dòng)電機(jī)工作的同時(shí)，還需要帶動(dòng)照明燈等電器工作，所以汽車上的電機(jī)的額定功率應(yīng)該小于30kW；（4）見“答案”．

故答案為：（1）內(nèi)；機(jī)械；化學(xué)；（2）C；（3）小于；蓄電池的額定功率為30KW，蓄電池在帶動(dòng)電機(jī)工作的同時(shí)，還需要帶動(dòng)照明燈等電器工作，所有用電器的總功率不能超過蓄電池的額定功率；（4）①5×107J；②31%．

（1）內(nèi)燃機(jī)是將燃料燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器；蓄電池充電是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；
（2）發(fā)電機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的；
（3）所有用電器的總功率不能超過蓄電池的額定功率；
（4）利用速度公式的變形公式s=vt計(jì)算出汽車行駛的路程，由f--v圖像結(jié)合二力平衡的原理，得出汽車速度在50km/h時(shí)的牽引力，再利用功的公式W＝Fs計(jì)算出汽車牽引力做的功；
已知蓄電池組儲(chǔ)存的電能由最大值的增加到最大值，可求出轉(zhuǎn)化成的電能，有用功為汽車牽引力做的功與轉(zhuǎn)化成的電能的總和，最后根據(jù)效率公式求出內(nèi)燃機(jī)的效率.