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(2011•崇川区模拟)我国自行生产的混合动力汽车已经服务于生活,混合动力汽车由一台内燃机和一台电机组成,这台电机既可以

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/07/08 11:27:47
(2011•崇川区模拟)我国自行生产的混合动力汽车已经服务于生活,混合动力汽车由一台内燃机和一台电机组成,这台电机既可以充当电动机驱动汽车,又可以充当发电机给蓄电池充电.
混合动力汽车启动时,内燃机并不工作,蓄电池通过电机向车轮输送能量;当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时,内燃机启动,向车轮输送能量,并通过电机给蓄电池充电.
(1)内燃机工作时,是燃油燃烧时释放出的______能转化为______能.
(2)电机充当发电机时,它是利用什么原理发电的______
A.磁场对电流的作用
B.电流周围存在磁场
C.电磁感应现象
(3)某种型号的混合动力汽车,所用的镍氢蓄电池组的部分参数如下表所示.
输出电压/V 300
额定功率/kW 30
最大容量/kW•h 30
质量/kg 320
汽车上的电机(充当电动机)的额定功率应该______(大于/等于/小于)30kW.简单说明你判断的理由.
______
(4)测试人员驾驶该车在平直公路上匀速直线行驶0.5h,观察仪表盘,发现这段时间内汽车消耗燃油5kg,车速为50km/h,蓄电池组储存的电能由最大值的80%增加到最大值.燃油的热值为4.6×107J/kg.汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示.
①完全燃烧燃油5kg,放出______J的热量.
②汽车发动机的牵引力为______,牵引力做功为______J.
③试计算这种汽车内燃机中燃油的能量转化效率.______.
(1)内燃机工作时,是燃油燃烧时,将化学能转化为内能再将内能转化为机械能;
(2)当电机充当发电机时,它利用的工作原理是电磁感应现象,故选C;
(3)因为蓄电池的额定功率为30KW,蓄电池在带动电机工作的同时,还需要带动照明灯等电器工作,所以汽车上的电机的额定功率应该小于30kW;
(4)①燃油放出的热量:
Q=mq=5kg×4.6×107J/kg=2.3×108J,
汽车通过的路程:
s=vt=50km/h×0.5h=25km=25000m,
由图象可知,因为匀速直线运动,阻力是2000N,牵引力也是2000N,
牵引力做的功:
W1=FS=2000N×25000m=5×107J,
③蓄电池储存的电能:
W=30kW•h=1.08×108J;
转化成的电能:
W2=1.08×108J×(1-80%)=2.16×107J,
所以:
W有用=W1+W2=5×107J+2.16×107J=7.16×107J,
不计热损失,W=Q=2.3×108J,
内燃机的效率:
η=
W有用
W总×100%=
7.16×107J
2.3×108J×100%≈31%.
故答案为:
(1)内;机械;
(2)C;
(3)小于;蓄电池的额定功率30kW,在使用镍氢蓄电池组时,除了转化为机械能外,还要转化为光能用来照明;
(4)①2.3×108;②2000N;5×107;③内燃机的效率为31%.