Question

【题目】混合动力汽车是一种新型汽车，它有两种动力系统．汽车加速，汽油机提供的动力不足时，蓄电池的电能转化为动能，使汽车加速更快；汽车减速，汽车动能转化为电能，由蓄电池贮存起来，减少能量的浪费．两种动力系统也可以独立工作，只有汽油机工作时，与一般的汽车相同；只使用电力时，由电动机提供动力．如表是国产某混合动力汽车蓄电池的铭牌，其中电池容量是蓄电池贮存的最大电能．该汽车匀速行驶时受到的阻力为720N．求：

电池容量	44kWh
输入电压	220V
输入电流	20A
输出电压	150V

（1）在家庭电路中对放电完毕的蓄电池充满电需要的时间；
（2）仅由电动机提供动力，汽车匀速持续行驶的最大距离（不考虑电能转化为机械能时能量的损失）；
（3）仅由汽油机提供动力，汽油机的效率为24%，汽车匀速行驶每百公里的油耗是多少升？（假设汽车受到的阻力不变，汽油的热值为3.0×107J/L（即焦耳/升）．

Answer 1

【答案】
（1）解：充电时输入功率：

P=UI=220V×20A=4400W=4.4kW，

由P= 得充满电的时间：

t= = =10h

（2）解：因为汽车匀速直线运动，所以牵引力：F=f=720N，

不考虑电能转化为机械能时能量的损失，消耗电能全部转化为动能，由W=Fs可知：

汽车匀速持续行驶最大距离：

s= = =2.2×105m=220km

（3）解：汽车匀速行驶100公里牵引力做的功：

W′=Fs′=720N×100×1000m=7.2×107J，

由η= 得汽油完全燃烧放出的热量：

Q放= = =3×108J；

设汽车匀速行驶100公里消耗的汽油体积为V，

由Q放=Vq可得消耗汽油体积：

V= = =10L

【解析】（1）利用P=UI求充电时输入功率，再利用P= 求充满电的时间；（2）因为汽车匀速直线运动，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等；不考虑电能转化为机械能时能量的损失，消耗电能全部转化为动能，利用W=Fs求汽车匀速持续行驶最大距离；（3）利用W=Fs求汽车匀速行驶100公里牵引力做的功，利用η= 求汽油完全燃烧放出的热量，再利用Q放=Vq求消耗汽油体积．