Question

我國自行生產(chǎn)的混合動(dòng)力汽車已經(jīng)服務(wù)于生活，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．混合動(dòng)力汽車啟動(dòng)時(shí)，內(nèi)燃機(jī)并不工作，蓄電池通過電機(jī)向車輪輸送能量；當(dāng)需要高速行駛或蓄電池儲(chǔ)存電能過低時(shí)，內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)，向車輪輸送能量，并通過電機(jī)給蓄電池充電．（1）內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)，是燃油燃燒時(shí)釋放出的_  __能轉(zhuǎn)化為_  __能。

（2）電機(jī)充當(dāng)發(fā)電機(jī)時(shí)，它是利用什么原理發(fā)電的（    ）

A．磁場對電流的作用； B．電流周圍存在磁場；C．電磁感應(yīng)現(xiàn)象

（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．

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

汽車上的電機(jī)（充當(dāng)電動(dòng)機(jī)）的額定功率應(yīng)該   __（大于/等于/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勻速直線行駛0.5h，觀察儀表盤，發(fā)現(xiàn)這段時(shí)間內(nèi)汽車消耗燃油5kg，車速為50km/h，蓄電池組儲(chǔ)存的電能由最大值的80%增加到最大值．燃油的熱值為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。

①完全燃燒燃油5kg，放出_  __ J的熱量。

②發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力為  __，牽引力做功為  __J。

③試計(jì)算這種汽車內(nèi)燃機(jī)中燃油的能量轉(zhuǎn)化效率_  __

 

Answer 1

【答案】

（1）內(nèi) 機(jī)械 （2）C （3）小于（1分）  理由：說明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或蓄電池工作時(shí)總有能量損耗，能量轉(zhuǎn)換效率肯定小于1

（4）①2.3×10⁸  ②2000   5×10⁷

③蓄電池獲得的電能2.16×10⁷J     燃油的能量轉(zhuǎn)化效率30% 

【解析】

試題分析：（1）內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)，是燃油燃燒時(shí)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能再將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；

（2）發(fā)電機(jī)的原理是電磁感應(yīng)，所以選C

（3）汽車上的電機(jī)（充當(dāng)電動(dòng)機(jī)）的額定功率應(yīng)該小于蓄電池的額定功率30kW，在使用鎳氫蓄電池組時(shí)，除了轉(zhuǎn)化為機(jī)械能外，還要轉(zhuǎn)化為光能用來照明；

（4）①燃油放出的熱量：

Q_放=mq=5kg×4.6×10⁷J/kg=2.3×10⁸J，

②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，

③蓄電池儲(chǔ)存的電能：

W=30kW?h=1.08×10⁸J；

轉(zhuǎn)化成的電能：

W₂=1.08×10⁸J×（1-80%）=2.16×10⁷J，

所以：

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：

考點(diǎn)：熱量的計(jì)算、熱機(jī)的效率

點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查了熱量的計(jì)算以及熱機(jī)的效率，也是一道生活中的物理題，有其實(shí)用價(jià)值．對公式的把握和運(yùn)用是基礎(chǔ)，只要讀好題，總體來說本題難度不大．在計(jì)算內(nèi)燃機(jī)的效率時(shí)，要注意不要忘記轉(zhuǎn)化成的電能的能量．