Question

電動(dòng)汽車(chē)是未來(lái)汽車(chē)發(fā)展的趨勢(shì)．一輛正在研發(fā)中的電動(dòng)汽車(chē)，其電源能提供66KW?h的電能．當(dāng)這輛汽車(chē)電源充足電后，沿平直公路4.8小時(shí)勻速行駛240千米后電源能量耗盡，若這輛汽車(chē)在勻速行駛過(guò)程中受到的阻力大小為600N，則：
（1）這輛電動(dòng)汽車(chē)勻速行駛的速度為多少千米/小時(shí)？
（2）當(dāng)電源能量耗盡后，用充電器給電源充電．若充電器工作電壓為220V，平均電流為20A，不考慮能量損失，用給電源充滿(mǎn)一次電所需的時(shí)間是多少小時(shí)？
（3）該電動(dòng)汽車(chē)的做功效率為多少？
（解答要求：要寫(xiě)出依據(jù)的主要公式或變形公式，要有數(shù)據(jù)代入和運(yùn)算結(jié)果）

Answer 1

分析：（1）已知行駛的路程和時(shí)間，根據(jù)公式V=

S

t

可求這輛電動(dòng)汽車(chē)勻速行駛的速度；
（2）已知工作電壓和平均電流以及電源提供的電能，根據(jù)公式W=UIt可求充電時(shí)間；
（3）根據(jù)二力平衡條件可知，汽車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)牽引力等于阻力，根據(jù)公式W=FS可求該電動(dòng)汽車(chē)所做的有用功；有用功與電源提供的電能的比值，就等于該電動(dòng)汽車(chē)的做功效率．

解答：解：（1）這輛電動(dòng)汽車(chē)勻速行駛的速度為V=

S

t

=

240km

4.8h

=50km/h；
答：這輛電動(dòng)汽車(chē)勻速行駛的速度為50km/h；
（2）電源能提供電能W=66kw?h=2.376×10⁸J；
充滿(mǎn)一次電所需的時(shí)間t₁=

W

UI

=

2.376×108J

220V×20A

=5.4×10⁴s=15h；
答：充滿(mǎn)一次電所需的時(shí)間為15h；
（3）汽車(chē)做的有用功W_有用=FS=fS=600N×240000m=1.44×10⁸J；
該電動(dòng)汽車(chē)的做功效率為η=

W有用

W

=

1.44×108J

2.376×108J

≈60.6%．
答：該電動(dòng)汽車(chē)的做功效率為60.6%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查速度、時(shí)間、有用功和效率的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，解題過(guò)程中要注意單位的換算．