Question

油電混合動(dòng)力汽車是新型節(jié)能汽車之一。這種汽車啟動(dòng)時(shí)內(nèi)燃機(jī)并不工作，由動(dòng)力蓄電池組通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)向車輪輸送能量；當(dāng)以高速勻速行駛或動(dòng)力蓄電池組儲(chǔ)存電能過低時(shí)，內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)，此時(shí)在向車輪輸送能量的同時(shí)也給動(dòng)力蓄電池組充電；若車輛需要全力加速時(shí)，內(nèi)燃機(jī)和動(dòng)力蓄電池組同時(shí)向車輪輸送能量。下表是某型號(hào)混合動(dòng)力汽車所用的動(dòng)力蓄電池組的部分參數(shù)，其中容量“100Ah”是指：當(dāng)蓄電池以1A的電流供電時(shí)能持續(xù)工作100h。

若測試人員駕駛該車在平直公路上以90km/h的測試車速勻速行駛0.5h，內(nèi)燃機(jī)消耗燃油3.5kg，蓄電池組的電能增加了最大電能（容量）的10%；從汽車的使用說明書中知道，汽車行駛時(shí)所受阻力f和車速v的關(guān)系如圖所示。則該汽車內(nèi)燃機(jī)的效率是多大？

（計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）（燃油的熱值：4.6×10⁷J/kg）

工作電壓/V	300
功率/kW	30
容量/Ah	100
質(zhì)量/kg	320

 

Answer 1

【答案】

40.2%

【解析】

試題分析：燃油完全燃燒放出的熱量：

Q＝qm＝4.6×10⁷J/kg×3.5 kg＝1.61×10⁸J                              （1分）

由　P＝W/t　P＝UI　可得　                                           （1分）

動(dòng)力蓄電池組充電增加的電能：

W_充電＝10%W_電池　                                                      （1分）

＝10%UIt＝10%×300V×1A×100×3600s＝1.08×10⁷ J                      （1分）

汽車勻速行駛時(shí)所受阻力： f＝1200N                                   （1分）

由　v＝s/t　可得　                                                  （1分）

汽車勻速行駛通過的距離：

s＝vt＝90km/h×0.5h＝45km＝4.5×10⁴m                                （1分）

汽車克服阻力做功：

W＝Fs＝fs＝1200N×4.5×10⁴m＝5.4×10⁷J                              （1分）

汽車內(nèi)燃機(jī)的效率是：

η＝（W_充電+W）/Q 　                                                 （1分）

＝（1.08×10⁷J+5.4×10⁷J）/（1.61×10⁸J）≈40.2%                     （1分）

考點(diǎn)：熱量的計(jì)算；功的計(jì)算；電功的計(jì)算；效率的計(jì)算。

點(diǎn)評(píng)：此題主要考查的是學(xué)生對熱值、有用功、速度、總功、機(jī)械效率計(jì)算公式的理解和掌握，綜合性很強(qiáng)，難度較大，從圖象和表格中找出有用的數(shù)據(jù)是解決此題的關(guān)鍵．