Question

【題目】我國自行生產的混合動力汽車已經面世，混合動力汽車由一臺內燃機和一臺電機組成，這臺電機既可以充當電動機驅動汽車，又可以充當發電機給蓄電池充電．汽車啟動時，內燃機不工作，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）內燃機工作時，汽油燃燒時釋放出的能轉化為汽車的能和蓄電池的能；
（2）當電機充當發電機時，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的關系如圖所示．
計算：①牽引力做功為多少；
②這種汽車內燃機中汽油的能量轉化效率是多大．

輸出電壓/V	300
額定功率/kW	30
最大容量/kWh	30
質量/kg	320

Answer 1

【答案】
（1）內,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，

內燃機的效率：

η= ×100%= ×100%≈31%.

【解析】解：（1）內燃機工作時，汽油燃燒時釋放出的內能能轉化為汽車的機械能，給蓄電池充電轉化為化學能；
（2）當電機充當發電機時，它利用的工作原理是電磁感應現象，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；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）內燃機是將燃料燃燒產生的內能轉化為機械能的機器；蓄電池充電是將電能轉化為化學能；
（2）發電機是根據電磁感應現象制成的；
（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，可求出轉化成的電能，有用功為汽車牽引力做的功與轉化成的電能的總和，最后根據效率公式求出內燃機的效率.