题目内容
【题目】阅读短文,回答问题:
混合动力电动自行车
如图甲所示,为某款混合动力电动自行车,由车架、电动机、锂电池、调速系统、发电机组成。它有人力驱动(关闭电源、骑行者踩脚踏板)、电力驱动(不踩脚踏板、仅靠锂电池驱动)和混合动力驱动(骑行者踩脚踏板辅助锂电池驱动给车提供能量)三个骑行模式。下表为该款电动自行车的铭牌上给出的技术参数。最大载重即骑车人和所载物体的最大总质量。电池容量是指放电电流与放电时间的乘积。
型号 | X XX | 电动机额定输出功率 | 160W |
整车质量 | 40Kg | 电动机额定电压 | 40V |
最大载重 | 120Kg | 电动机额定电流 | 5.0A |
锂电池额定电压 | 40V | 单人电力驱动连续行驶里程 | |
锂电池容量 | 10Ah | 单人混合动力驱动连续行驶里程 |
该款电动自行车的调速系统主要由磁铁、传感器、控制器和开关K四部分组成。传感器是将磁信号转变成电信号的装置,它产生的电压U0随磁场增强而增大。在转动电动自行车手柄旋转套时,旋转套中磁铁与固定在手柄中的传感器的距离发生改变,使U0发生变化。控制器的作用是将自身产生的电压U与传感器的电压U0比较后,输出控制电压Uk,控制开关K的通断,当U小于U0时,Uk=1V, 图乙中开关K闭合: U1大于U0时,Uk=0, K断开。当U0增大时,每次电动机工作与不工作时间的比值就增大,电动机的转速也随之增大,反之,则减速。图丙中折线A和直线B分别是U和U0随时间变化的关系图线。
(1)电动自行车骑行过程中发电机将________能转化为______能。
(2)下列说法,正确的是(______)
A.电池充满时,最多储存4度电
B.当Uk=0时,电动机中有电流通过
C.如图丙所示,电动车在t4时刻获得动力
D.按图丁操作,传感器产生电压不断变大
(3)此车的电动机在额定电压下正常工作时消耗的电功率是_________W,电动机正常工作时电能转化为机械能的效率________。 当自行车以额定功率在平直公路上满载匀速行驶时,若其受到的阻力为总质量的0.02倍,则此时速度_________m/s (g=10N/kg)
(4)这款车在“混合动力驱动”模式下正常行驶时,人所提供的能量与“电力驱动”时锂电池提供的能之比为___________.转动电动自行车手柄旋转套,让磁铁与传感器距离变小时,传感器产生的电压U________ ,车速________(以 上两空均选填“减少”、“不变”或“增大”)。
【答案】机械 电 C 200 80% 5 3:4 增大 增大
【解析】
(1)[1][2]发电机是利用电磁感应现象来工作的,是将机械能转化为电能的机器;
(2)[3]
A.电池充满时,最多储存电能为
,
故A错误;
B.由题意知Uk=0时, K断开,此时电路中无电流,故B错误;
C.当U 小于U0 时,UK =1V,图乙中开关K闭合,电动车获得动力,图象中的t4 时刻U 小于U0 ,故电动车获得动力,故C正确;
D.按图丁操作时,磁场先减弱,后增强,传感器产生电压是减小后增大,故D错误。
(3)[4]电动机在额定电压下正常工作时消耗的电功率是:
;
[5]由表中数据知电动机输出功率,根据公式
;
[6]受到的阻力:
;
又因为当其匀速运动时有:
;
(4)[7]设电动自行车前进时的动力为F, “混合动力驱动”时所提供的总能量:
,
仅靠锂电池驱动所提供的能量:
,
“混合动力驱动”时人所提供的能量:
,
则“混合动力驱动”时人所提供的能量与“电力驱动”时锂电池提供的能量之比:
。
[8][9]由题意知,转动电动自行车手柄旋转套,让磁铁与传感器距离变小时,磁场增强,传感器产生的电压U增大,电动机的转速增大,车速增大。
【题目】为了探究相同质量的不同物质在升高相同温度时,吸收热量的多少是否相同,某实验小组取相同质量的水和煤油放入两个相同的容器中,用同样的热源分别对它们加热,比较它们升高相同温度时吸收热量的多少。实验装置如图所示。
(1)加热时,某一时刻在水中的温度计示数如图所示,则此时水的温度是_____℃。
(2)实验数据记录如下表:
液体名称 | 液体质量m/g | 液体初温t1/℃ | 液体末温t2/℃ | 加热时间t/min |
水 | 200 | 20 | 30 | 12 |
煤油 | 200 | 20 | 30 | 6 |
分析以上实验数据可得:相同质量的不同种物质,升高相同的温度,吸收的热量_____(选填“相同”或“不同”),_____的吸热本领更强(选填“水”或“煤油”)。
(3)根据以上表格的数据计算,当加热时间为12min时,这些水吸收的热量是_____J。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]。