Question

【題目】我國(guó)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(chǎng)對(duì)電流的作用
B.電流的磁效應(yīng)
C.電磁感應(yīng)
（3）某種型號(hào)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(jiǎn)單說明你判斷的理由：；
（4）測(cè)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(cè)試人員觀察到：蓄電池組儲(chǔ)存的能量由測(cè)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4．6×107 J/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
（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×4．6×10^7 J/kg=2．3×108 J，

蓄電池獲得的電能：W2=（30-30×80%）kWh=2．16×107 J，

W有用=W1+W2=5×107J+2．16×107J=7．16×107 J，W總=Q放=2．3×18 J，

內(nèi)燃機(jī)的效率：η=W有用/W總×100%=7．16×107J/2．3×108J×100%≈31%

【解析】（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，故選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；

（1）發(fā)電機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的；
（2）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；
（3）已知燃油的質(zhì)量kg，燃油的熱值為4.6×107J/kg，根據(jù)Q放=mq可求出燃油放出的熱量，由圖象可知，車速為50km/h時(shí)，阻力是2000N，牽引力也是2000N，由速度50km/h和時(shí)間0.5h，根據(jù)S=Vt求出距離，根據(jù)W=FS求出牽引力做的功；已知蓄電池組儲(chǔ)存的電能由最大值的80%增加到最大值，可求出轉(zhuǎn)化成的電能，這樣被有效利用的能量為做的功和轉(zhuǎn)化成的電能之和，最后根據(jù)η=W有用/W總×100%求出內(nèi)燃機(jī)的效率．