Question

13．建生在物理課外活動(dòng)中，對兩臺相同的燃油和電動(dòng)汽車進(jìn)行調(diào)查，下表記錄了調(diào)查的部分?jǐn)?shù)據(jù)．（假設(shè)在城市中車速相同）

部分參數(shù)	燃油汽車	電動(dòng)汽車
城市道路100km每平均油耗/電耗	8L	22kW•h
發(fā)動(dòng)機(jī)效率	30%	80%
使用能源單價(jià)	6.1元/L	0.55元/度

現(xiàn)準(zhǔn)備去離學(xué)校10km的市內(nèi)某科技館參觀．
（1）若乘燃油汽車出行，則需要使用燃油多少千克才可到達(dá)目的地？（燃油的密度為：0.8×10³kg/m³）
（2）若改乘電動(dòng)汽車出行，需要給電動(dòng)汽車的電池充電，現(xiàn)采用民用電壓（220V）給電動(dòng)汽車電池充電，充電電流達(dá)30A，要充電多長時(shí)間？（不計(jì)充電時(shí)能量損失）
（3）結(jié)合上述信息，說說若是你出行選乘哪種汽車，并說明理由（以數(shù)據(jù)為依據(jù)）．

Answer 1

分析 （1）知道燃油汽車100km耗油量，可求10km耗油的體積，再利用m=ρV求使用燃油的質(zhì)量；
（2）利用P=UI求充電功率，知道100km消耗電能，可求10km消耗電能，利用t=$\frac{W}{P}$求充電時(shí)間；
（3）可從燃油汽車、電動(dòng)車的效率分析，得出使用電動(dòng)車出行更能節(jié)約能源；
計(jì)算出耗油消費(fèi)、用電消費(fèi)，可知使用電動(dòng)車出行可以節(jié)省費(fèi)用．

解答 解：
（1）由表中數(shù)據(jù)可知燃油汽車100km耗油8L，
則10km耗油：
V=8L/100km×10km=0.8L=0.8×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$得使用燃油的質(zhì)量：
m=ρV=0.8×10³kg/m³×0.8×10^-3m³=0.64kg；
（2）充電功率：
P=UI=220V×30A=6600W=6.6kW，
滿足行程需要，電動(dòng)車出行中消耗的電能：
W=（22kW•h/100km）×10km=2.2kW•h=2.2度，
充電時(shí)間：
t=$\frac{W}{P}$=$\frac{2.2kW•h}{6.6kW}$=$\frac{1}{3}$h=20min；
（3）因?yàn)槿加推�車的效率�?0%，電動(dòng)車的效率為80%，使用電動(dòng)車出行更能節(jié)約能源；
行駛10km耗油消費(fèi)：（6.1元/L）×0.8L=4.88元，
用電消費(fèi)：（0.55元/度）×2.2度=1.21元，
使用電動(dòng)車出行可以節(jié)省費(fèi)用；
可見，可選乘電動(dòng)車出行．
答：（1）若乘燃油汽車出行，則需要使用燃油0.64kg才可到達(dá)目的地；
（2）若改乘電動(dòng)汽車出行，需要給電動(dòng)汽車的電池充電，現(xiàn)采用民用電壓（220V）給電動(dòng)汽車電池充電，充電電流達(dá)30A，要充電20min；
（3）可選乘電動(dòng)車出行，因?yàn)榧瓤梢怨?jié)約能源，又可以節(jié)省費(fèi)用．

點(diǎn)評 本題通過燃油汽車和電動(dòng)車的對比，考查了學(xué)生對密度公式、電功率公式的掌握和應(yīng)用，能從表中數(shù)據(jù)得出相關(guān)信息是解題的關(guān)鍵．