Question

【題目】某電動公交車的部分數(shù)據(jù)如表所示．

整備質(zhì)量（空車質(zhì)量）	1.32×104kg
一次充電續(xù)駛里程（某一速度勻速行駛）	180km
電池總電壓	400V
電池總?cè)萘?/span>	250Ah

當該公交車電池儲存的能量降低到充滿電時的10%以下時，就需要再次充電．
求：
（1）該公交車完成一次充電續(xù)駛里程（某一速度勻速行駛）180km中，若消耗的電能都用于水平行駛做功，則該車行駛時受到的阻力多大？
（2）公交車站充電樁給公交車充電的功率為4×104W，則若該公交車進站時還剩20%的電能，此時進行充電，充滿一次電要多長時間？
（3）該公交車的運行線路沒有明顯的上下坡，運行1趟（從始發(fā)站到終點站）全程20km．經(jīng)測算，公交車以某一速度勻速行駛運行1趟，因停車需損失4×106J的電能．則該車充滿一次電最多能跑幾趟該公交線路？
（4）實際情況下，該公交車在其運行線路上連續(xù)可行駛路程比第（3）問的計算結(jié)果更大還是更��？ [提示：①電池容量是指電池存儲電量Q的大小．若電池容量是250Ah，如果以25A的電流給電池放電，那么該電池可以持續(xù)工作10h （ 250Ah/25A=10h），（Q=It ）；
②從始發(fā)站到終點站算1趟，再從終點站返回始發(fā)站算第2趟．

Answer 1

【答案】
（1）解：由表格中數(shù)據(jù)知，電池充電一次的電能Q=UIt，

電動公交車勻速行駛，阻力與牽引力平衡，即f=F，牽引力做功W=Fs=fs，

公交車電池儲存的能量降低到充滿電時的10%以下時，就需要再次充電，所以90%W=Q，

所以：UIt×90%=Fs=fs，

即：400V×250A×3600s×0.9=f×180×1000m

f=1800N；

答：該車行駛時受到的阻力1800N；

（2）解：公交車進站時還剩20%的電能，此時進行充電，由W=Pt和Q=UIt可得：

P充t充=UIt×80%，

4×104W×t充=400V×250A×1h×0.8，

所以：t充=2h；

答：若該公交車進站時還剩20%的電能，此時進行充電，充滿一次電要2h；

（3）解：行駛1趟公交車耗能：

W=Fs'+W損=fs'+W損=1800N×2×104m+4×106J=4.0×107J，

充滿一次電最多能跑趟數(shù)：

n= = ≈8（趟）；

答：該車充滿一次電最多能跑8趟該公交線路；

（4）解：實際情況下，該公交車在其運行線路上連續(xù)可行駛路程比第（3）問的計算結(jié)果更小，因為電池提供電能還有能量的損耗，不可能全部用來做功

答：實際情況下，該公交車在其運行線路上連續(xù)可行駛路程比第（3）問的計算結(jié)果更�。�

【解析】（1）由表中數(shù)據(jù)，利用W=UIt計算充電一次的電能，由W=Fs=fs計算阻力；（2）根據(jù)題目條件，由W=Pt，W=80%Q計算充電時間；（3）先計算公交車跑一趟消耗的電能，再計算能跑的趟數(shù)；（4）從能量的損耗上分析解答．
【考點精析】本題主要考查了電功的計算的相關(guān)知識點，需要掌握電功計算公式：W=UIt（式中單位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）才能正確解答此題．