Question

为应对日益短缺的石油危机，世界各国正加紧新能源汽车的研制和生产．我国自主研发的“东光牌”油电混合动力汽车（具备内燃机、电动机两种动力装置），每种动力装置的额定功率都是50kW，充电一次可贮存电能100kW?h．
（1）若该车只由电动机提供动力，每次充电后，可正常工作多少h？
（2）目前车用乙醇汽油的热值约为4.0×10⁷J/kg，汽车行驶消耗一次充电的电能，相当于节约多少kg汽油？
（3）如果该车动力装置的机械效率为75%，它正常工作1min所做的有用功是多少J？

Answer 1

分析：（1）已知电动机的功率和储存的电能，根据公式W=Pt可求正常工作时间．
（2）已知燃料的热值和消耗的电能，根据公式W=Q=qm可求节约的汽油质量．
（3）已知电动机的额定功率和工作时间，根据公式W=Pt可求电动机做的功，还知该车动力装置的机械效率，根据公式η=

W有用

W总

可求有用功．

解答：解：（1）每次充电后，可正常工作时间t=

W

P

=

100kw?h

50kw

=2h．
答：每次充电后，可正常工作2h．
（2）充电一次可贮存电能W=100kW?h=3.6×10⁸J，
消耗一次充电的电能节约汽油的质量m=

W

q

=

3.6×108J

4.0×107J/kg

=9kg．
答：消耗一次充电的电能节约汽油的质量为9kg．
（3）该车所做的总功W_总=Pt₁=50000W×60s=3000000J，
正常工作1min所做的有用功是W_有用=ηW_总=3000000J×75%=2.25×10⁶J．
答：正常工作1min所做的有用功是2.25×10⁶J．

点评：本题考查根据功率公式求时间、根据储存的电能和燃料的热值求质量、根据总功和效率求有用功的计算，关键是公式及其变形的应用，以及单位的换算，还要养成节能减排的好习惯．