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）當電機充當發電機時，它利用的工作原理是
（2）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：

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

（3）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．

Answer 1

【答案】
（1）電磁感應現象
（2）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
（3）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，

燃油完全燃燒放出的熱量：

Q放=mq=5kg×4.6×107J/kg=2.3×108J，

由題意可知蓄電池獲得的電能：

W2=（30﹣30×80%）kWh=2.16×107J，

有效利用的能量：W有用=W1+W2=5×107J+2.16×107J=7.16×107J，

總能量：W總=Q放=2.3×108J，

內燃機的效率：

η= ×100%= ×100%≈31%

【解析】解：（1）當電機充當發電機時，它利用的工作原理是電磁感應現象；（2）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；
【考點精析】利用電磁感應的概念和功的計算對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知電磁感應：閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中就產生電流，這種現象叫電磁感應，產生的電流叫感應電流；功的計算公式：W = F S；F 表示力，單位：牛( N ) ． S 表示距離，單位：米（m）W表示功， 功的單位就是牛· 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m．