Question

2013年“霧霾”成為全社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)，一月份的十幾天我國(guó)中東部的大部分地區(qū)被霧霾籠罩，空氣質(zhì)量已經(jīng)達(dá)到了嚴(yán)重污染．為了緩解空氣污染，電動(dòng)機(jī)車(chē)作為新能源汽車(chē)的主力軍將大力發(fā)展并逐步代替現(xiàn)在的燃油汽車(chē)．如圖所示為國(guó)內(nèi)某廠商剛剛發(fā)布的名為“秦”高性能電動(dòng)汽車(chē)，“秦”百公里加速時(shí)間僅為6秒，最高時(shí)速可達(dá)180Km/h，百公里綜合油耗僅2L，在純電狀態(tài)下可行駛50公里．“秦”電動(dòng)機(jī)效率為80%，電池為磷酸鐵鋰電池，電池電壓500v，容量20AH，充電時(shí)間約為6小時(shí)．
（1）燃油汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)通常是汽油機(jī)，從能源可否再生角度來(lái)看，汽油是______能源；發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，______沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能．
（2）“秦”行駛時(shí)電池將______能轉(zhuǎn)化為電能供電動(dòng)機(jī)使用．汽車(chē)在行駛時(shí)對(duì)路面的壓力比靜止時(shí)______（選填“增大”、“減小”或“不變”）．
（3）“秦”在充滿(mǎn)電后電池存儲(chǔ)的電能為多少？最大行駛里程狀態(tài)下，車(chē)子行駛時(shí)所受的平均阻力為多大？
（4）若某一次行駛中“秦”消耗電能4.6kW?h，則若用效率為25%的燃油汽車(chē)需要消耗多少質(zhì)量的汽油？（結(jié)果保留兩位小數(shù)，汽油熱值為4.6×10⁷ J/kg）

Answer 1

【答案】分析：（1）①汽油是從石油中提煉出來(lái)的，石油是埋藏在地底下得生物體經(jīng)過(guò)幾百萬(wàn)年的時(shí)間形成的，在短期內(nèi)不能從自然界得到補(bǔ)充，是不可再生能源；
②汽油機(jī)的做功沖程中，進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)都關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動(dòng)，燃?xì)馀蛎泴?duì)活塞做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；
（2）①電池提供電能時(shí)是把儲(chǔ)存的化學(xué)能轉(zhuǎn)化電能，
②車(chē)子靜止在水平面上，車(chē)子對(duì)路面的壓力等于重力；當(dāng)流線型的車(chē)子快速行駛時(shí)，產(chǎn)生升力，車(chē)子對(duì)地面壓力減�。�
（3）①知道電池電壓U和電池的容量Q，利用電功公式W=UIt計(jì)算該電池充一次電所消耗的電能；
②根據(jù)電動(dòng)機(jī)效率為80%，在純電狀態(tài)下可行駛50公里，可求得F．
（4）根據(jù)某一次行駛中“秦”消耗電能4.6kw?h，用效率為25%的燃油汽車(chē)，利用W=mq可求得消耗的汽油質(zhì)量．
解答：解：
（1）汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)是汽油機(jī)，從能源可否再生角度來(lái)看，汽油是不可再生能源；發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能．
（2）電動(dòng)汽車(chē)行駛時(shí)電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能供電動(dòng)機(jī)使用．
小汽車(chē)外型是流線型，當(dāng)汽車(chē)高速行駛時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)，空氣經(jīng)過(guò)上方的路程比下方路程長(zhǎng)，流速大，壓強(qiáng)小，汽車(chē)在壓強(qiáng)差下產(chǎn)生向上的升力，汽車(chē)對(duì)路面的壓力減小，小于汽車(chē)的重力．
（3）該電池充一次電所消耗的電能：W=UIt=UQ=500V×20A×3600S=3.6×10⁷J；
∵“秦”電動(dòng)機(jī)效率為80%，
∴W_有=80%×3.6×10⁷J=2.88×10⁷J；
∵W_有=Fs，s=50km=50000m 
∴F===576N，
（4）W₁=4.6KWh=1.656×10⁷J  
  25%mq=80%W₁  
m==1.152kg
故答案為：（1）不可再生；做功；（2）化學(xué)；減��；
（3）“秦”在充滿(mǎn)電后電池存儲(chǔ)的電能為3.6×10⁷J；最大行駛里程狀態(tài)下，車(chē)子行駛時(shí)所受的平均阻力為576N；
（4）若用效率為25%的燃油汽車(chē)需要消耗1.152kg的汽油．
點(diǎn)評(píng)：本題以高性能電動(dòng)汽車(chē)為背景，考查了能源分類(lèi)、汽油機(jī)四沖程中的能量轉(zhuǎn)化、電能的計(jì)算、效率的計(jì)算，知識(shí)點(diǎn)多、綜合性強(qiáng)，要求靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，屬于難題．