【題目】我國自行生產(chǎn)的混合動力汽車已經(jīng)面世,混合動力汽車由一臺內(nèi)燃機和一臺電機組成,這臺電機既可以充當電動機驅(qū)動汽車,又可以充當發(fā)電機給蓄電池充電.汽車啟動時,內(nèi)燃機不工作,蓄電池通過電機向車輪輸送動力,使汽車行駛;當需要高速行駛或蓄電池儲存電能過低時,改由內(nèi)燃機工作,一方面向車輪輸送動力,另外通過電機給蓄電池充電.

(1)內(nèi)燃機工作時,汽油燃燒時釋放出的能轉(zhuǎn)化為汽車的能和蓄電池的能;
(2)當電機充當發(fā)電機時,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
C.電磁感應
(3)某種型號的混合動力汽車,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(充當電動機時)的額定功率應該(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,同時這個期間測試人員觀察到:蓄電池組儲存的能量由測試開始時最大值的80%增加到了最大值.已知汽油的熱值為4.6×107J/kg.汽車行駛時所受阻力f和車速v的關(guān)系如圖所示.
計算:①牽引力做功為多少;
②這種汽車內(nèi)燃機中汽油的能量轉(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

【答案】
(1)內(nèi),機械,化學
(2)C
(3)小于,蓄電池的額定功率為30KW,蓄電池在帶動電機工作的同時,還需要帶動照明燈等電器工作,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,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=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=Q=2.3×108J,

內(nèi)燃機的效率:

η= ×100%= ×100%≈31%.


【解析】解:(1)內(nèi)燃機工作時,汽油燃燒時釋放出的內(nèi)能能轉(zhuǎn)化為汽車的機械能,給蓄電池充電轉(zhuǎn)化為化學能;
(2)當電機充當發(fā)電機時,它利用的工作原理是電磁感應現(xiàn)象,故答案為:C;
(3)因為蓄電池的額定功率為30KW,蓄電池在帶動電機工作的同時,還需要帶動照明燈等電器工作,所以汽車上的電機的額定功率應該小于30kW;(4)見“答案”.

故答案為:(1)內(nèi);機械;化學;(2)C;(3)小于;蓄電池的額定功率為30KW,蓄電池在帶動電機工作的同時,還需要帶動照明燈等電器工作,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)燃機是將燃料燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的機器;蓄電池充電是將電能轉(zhuǎn)化為化學能;
(2)發(fā)電機是根據(jù)電磁感應現(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時的牽引力,再利用功的公式W=Fs計算出汽車牽引力做的功;
已知蓄電池組儲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)燃機的效率.

練習冊系列答案
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【設(shè)計實驗與進行實驗】
(1)請照圖甲所示的電路圖,用筆畫線,將圖乙中各個元件連接補充完整.

(2)把電流表分別接入到電路中的A、B、C處,改變電壓分別測出兩組它們的電流,填入下表,請把下表補充完整:

測量次數(shù)

A處的電流IA

B處的電流IB

C處的電流IC

1

0.10A

0.22A

2

0.20A

0.24A


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(3)當鼠標向前推移時,感光器件上的像相對于光學感應器在向移動.
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