Question

（2010?思明區(qū)質(zhì)檢）節(jié)能減排、綠色環(huán)保，新能源汽車成為未來(lái)汽車發(fā)展的方向，純電動(dòng)汽車就是一種成本更低且能量轉(zhuǎn)換效率更高的新能源汽車．某廠家開(kāi)發(fā)出一款自主品牌的純電動(dòng)汽車，為了比較這款電動(dòng)車與同型號(hào)內(nèi)燃機(jī)汽車的能量轉(zhuǎn)換效率，分別對(duì)它們進(jìn)行測(cè)試，部分測(cè)試數(shù)據(jù)如下表（測(cè)試過(guò)程可視為勻速直線運(yùn)動(dòng)）：

車型 項(xiàng)目	純電動(dòng)汽車	內(nèi)燃機(jī)汽車
能源種類	電能	汽油[q汽油=4.5×107J/kg ρ汽油=0.7×103kg/m3]
測(cè)試距離	100km	100km
牽引力	600N	600N
百公里耗能	20kW?h	？
能量轉(zhuǎn)換效率	？	20%

則：（1）測(cè)試過(guò)程中，純電動(dòng)汽車牽引力所做的功是多少？
（2）純電動(dòng)汽車的能量轉(zhuǎn)換效率是多少？
（3）內(nèi)燃機(jī)汽車百公里耗油多少升？（保留一位小數(shù)）

Answer 1

分析：（1）已知牽引力的大小和測(cè)試的距離，根據(jù)公式W=FS可求牽引力做的功；
（2）已知消耗的電能；牽引力做的功與消耗的電能的比值就是純電動(dòng)汽車的能量轉(zhuǎn)換效率；
（3）汽油車與電動(dòng)汽車牽引力所做的功都相同，根據(jù)公式Q=

W

η

求出汽油車百公里消耗的總能量；根據(jù)公式Q=qm求出消耗汽油的質(zhì)量，進(jìn)一步求出消耗汽油的體積．

解答：解：（1）純電動(dòng)汽車牽引力所做的功是W_有=FS=600N×10⁵m=6×10⁷J；
答：純電動(dòng)汽車牽引力所做的功是6×10⁷J；
（2）消耗的電能W_電=20 kW?h×3.6×10⁶J/kW?h=7.2×10⁷J；
純電動(dòng)汽車的能量轉(zhuǎn)換效率是η₁=

W有

W電

=

6×107J

7.2×107J

≈83.3%；
答：純電動(dòng)汽車的能量轉(zhuǎn)換效率是83.3%；
（3）汽油車與電動(dòng)汽車牽引力所做的功都相同為6×10⁷J；
則汽油車百公里消耗的總能量為：
Q_總=

W有

η2

=

6×107J

0.2

=3×10⁸J；
汽油的質(zhì)量m_汽油=

Q總

q汽油

=

3×108J

4.5×107Jkg

≈6.67kg；
汽油的體積V_汽油=

m汽油

ρ汽油

=

6.67kg

0.7×103kg/m3

≈9.5×10^-3m³=9.5 L．
答：內(nèi)燃機(jī)汽車百公里耗油9.5 L．

點(diǎn)評(píng)：本題考查做功、效率、質(zhì)量、體積等的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，重點(diǎn)是要學(xué)會(huì)從題目所給信息中找到有用的數(shù)據(jù)．