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为应对日益短缺的石油危机，世界各国正加紧新能源汽车的研制和生产．我国自主研发的“东光牌”油电混合动力汽车（具备内燃机、电动机两种动力装置），每种动力装置的额定功率都是-物理

[db:作者] 2020-05-30 00:00:00 互联网

题文

为应对日益短缺的石油危机，世界各国正加紧新能源汽车的研制和生产．我国自主研发的“东光牌”油电混合动力汽车（具备内燃机、电动机两种动力装置），每种动力装置的额定功率都是50kW，充电一次可贮存电能100kW?h．
（1）若该车只由电动机提供动力，每次充电后，可正常工作多少h？
（2）目前车用乙醇汽油的热值约为4.0×10⁷J/kg，汽车行驶消耗一次充电的电能，相当于节约多少kg汽油？
（3）如果该车动力装置的机械效率为75%，它正常工作1min所做的有用功是多少J？
题型：问答题难度：中档

答案

（1）每次充电后，可正常工作时间t=
W
P
=
100kw?h
50kw
=2h．
答：每次充电后，可正常工作2h．
（2）充电一次可贮存电能W=100kW?h=3.6×10⁸J，
消耗一次充电的电能节约汽油的质量m=
W
q
=
3.6×108J
4.0×107J/kg
=9kg．
答：消耗一次充电的电能节约汽油的质量为9kg．
（3）该车所做的总功W_总=Pt₁=50000W×60s=3000000J，
正常工作1min所做的有用功是W_有用=ηW_总=3000000J×75%=2.25×10⁶J．
答：正常工作1min所做的有用功是2.25×10⁶J．

据专家权威分析，试题“为应对日益短缺的石油危机，世界各国正加紧新能源汽车的研制和生..”主要考查你对功的计算，机械效率的计算，热值，电功率的计算等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

功的计算机械效率的计算热值电功率的计算

考点名称：功的计算

功的计算公式：
功（W）等于力（F）跟物体在力的方向上通过的距离（s）的乘积。（功=力×距离），W=FS。

单位：
国际单位制中，力的单位是N，距离的单位是m，功的单位是N·m，它有一个专用名称叫做焦耳，简称焦，用符号J表示，1J=1N·m。
在利用该公式进行计算时的注意点：
(1)力与物体移动的距离在方向上必须一致；

(2)力与物体移动的距离必须对应于同一物体；

(3)力与物体移动的距离必须对应于同一段时间。

考点名称：机械效率的计算

机械效率的定义：
有用功跟总功的比值叫做机械效率；

计算公式：
η=
机械效率的意义：
（1）机械效率的功率是标志机械做功性能好坏的物理量，机械效率越高，这个机械的性能越好。

（2）机械效率的高度并不决定使用机械是省力还是费力，效率高只说明有用功在总功所占的比例；省力还是费力是指做一定的有用功时，所用动力的大小。机械效率高不一定省力。

功，功率和机械效率的比较：

物理量	物理意义	定义	符号	公式	单位	说明
功	做功即能量的转化	有力作用在物体上，并且物体在力的方向上移动了一段距离，就说力对物体做了功	W	W=Fs	J	l. 功率大小由功和时间共同决定，单独强调某一方面是错误的 2．功率和机械效率是两个不同的物理量，它们之问没有直接关系
功率	做功快慢	单位时间内完成的功	P		W(国际单位) kW，MW（常用单位）
机械效率	反映机械性能的物理量	有用功占总功的总值	η		无

汽车的机械效率和功率：
    机械效率与功率是两个完全不同的概念。
    这两个物理量是从不同方面反映机械性能的，它们之间没有必然的联系。
    功率大表示机械做功快；机械效率高表示机械对总功的利用率高。功率大的机械不一定机械效率高。内燃机车功率可以达到几千千瓦，但效率只有30％r～ 40%，反之，机械效率高的机械功率不一定大。安装在儿童玩具汽车里的电动机效率可达80%，但功率却只有凡瓦特。

考点名称：热值

燃料的热值：

定义	1kg某种燃料完全燃烧放出的热量
物理意义	反映燃料燃烧放热本领的物理量
单位	J／kg或J／m³(气体)
单位意义	例：干木柴热值1．2×10⁷J／kg表示1kg干木柴完全燃烧放出的热量是1．2×10⁷J
性质	热值是燃料的一种特性
燃料燃烧放热公式	Q_放=mq 或Q_放=v·q m代表质量，单位kg q代表热值，单位J／kg V代表体积，单位m³ Q_放代表放出的热量，单位J

热值概念的理解：
(1)燃料的热值与燃料的种类有关，热值反映的是所有能燃烧的物质的一种性质，也就是说它是燃料的一种特性，反映了不同燃料在燃烧过程中，化学能转化为内能的本领的大小。燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积以及是否完全燃烧无关。

(2)“完全燃烧”的含义是烧完、烧尽，1kg的某种燃料，只有在完全燃烧的情况下，放出的热量才等于这种燃料的热值，若该燃料在燃烧时没有完全燃烧，放出的热量就比对应的热值小。
燃料及其燃烧
能够燃烧并且在燃料时放出光和热的物质，叫做燃料。
燃料的燃烧是一种化学变化，在燃烧的过程中，燃料的化学能转化为内能，这就是我们常说的释放能量，然后，转移到其他物体上或转化为其他形式的能量供人们使用．
说明：按照状态，燃料可分为固体燃料(如煤、炭、木材等)、液体燃料(如汽油、煤油、石油等)和气体燃料(如天然气、煤气、沼气等)。

考点名称：电功率的计算

电功率的计算公式：
1. 定义式：P=W/t

2. 常用公式：P=W/t=UIt/t=UI，即P=UI
并、串联电路的总功率：
1．并联电路的总功率
因为P₁=I₁U，P₂=I₂U
P=IU=（I₁+I₂）U=I₁U+I₂U，所以P=P₁+P₂
即并联电路的总功率等于各并联用电器的电功率之和。
并联电路电功率的分配：
因为P1=I₁U，P2=I₂U，
所以
又因为，所以
即并联电路中，电功率的分配跟电阻成反比。

2. 串联电路的总功率
因为P₁=I₁U，P₂=I₂U
P=IU=（I₁+I₂）U=I₁U+I₂U，所以P=P₁+P₂
即串联电路中总功率等于各串联电器的电功率之和。
串联电路电功率的分配：
因为P₁=I₁U，P₂=I₂U
所以
又因为，所以
灯泡铭牌问题
“铭牌问题”是电功率知识与实际生活相结合的热点问题，做这类题目时，首先要读懂用电器的“铭牌”。
如图：灯泡上的铭牌。“PZ”是“普通照明灯泡”中 “普”和“照”的汉语拼音的第一个字母，表示灯泡的型号。另外可知：U_额=220V，P_额=25W。

例：甲、乙两灯泡分别标有“220V 40W”和 “110V 40W”字样，将它们串联起来接入220V电路中，比较两灯的亮度，则( )
A．甲灯亮B．乙灯亮 C．一样亮D．无法判断

解析：灯的亮度决定于灯的实际功率，串联时电流相同，根据P=I²R，电阻大的实际功率大，灯更亮一些。根据有。，R_乙=，所以，甲灯更亮一些。

公式法计算电功率：
1.
这是电功率的定义式，此公式适用于各种用电器和电路。
2. P=UI
这是电功率的决定式，即电功率是由用电器两端的电压和通过它的电流之积来决定的。此公式适用于所有电路，它是“伏安法”测小灯泡电功率的理论依据。该公式表明，用电器的实际功率等于实际电压与实际电流的乘积。常常借助于用电器的铭牌用此公式来计算用电器的额定电流，进而计算用电器的电阻；当然这个公式的最大用处还是用来计算各类用电器实际消耗的电功率或电路的总功率。

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