Question

12．最近我市出现了许多共享电动汽车，这种新型低碳的交通工具，深受市民的喜爱．某品牌电动汽车的部分参数如表所示．请回答：

电池容量（kWh）	22
车载充电器输入电压（V）	220
车载充电器输入电流（A）	16
电能转化为机械能的效率	70%

（1）如图1所示，租车时，租赁者只要将租车卡靠近电动汽车上的感应器，感应器即能读取卡中的信息，将车解锁．刷卡所用的原理是电磁感应现象．
（2）某次启动后，汽车显示屏上出现了如图2所示的输出电压与电流，求此时电动汽车的输出功率为多少瓦？
（3）根据表中的数据，将已经耗完电能的电池充满，理论上需要多少时间？充满电后，该车在水平地面上匀速行驶的最大距离为140 千米，则行驶时该车受到的阻力为多少牛．

Answer 1

分析 （1）闭合回路中的部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时就能产生感应电流，这种现象为电磁感应现象，发电机就是根据电磁感应的原理制成的；
（2）知道输出电压和电流，根据P=UI求出此时电动汽车的输出功率；
（3）根据W=UIt的变形公式求出将已经耗完电能的电池充满理论上需要的时间；
然后根据η=$\frac{{W}_{机械}}{{W}_{电}}$×100%的变形公式求出汽车行驶时牵引力做的功，根据W=Fs的变形公式和二力平衡条件求出行驶时该车受到的阻力．

解答 解：（1）将带有磁条的租车卡靠近电动汽车上的感应器，检测头的线圈中就会产生变化的电流，感应器读出信息原理就是电磁感应现象；
（2）由图2可知，输出电压U=339V，电流I=1A，
则此时电动汽车的输出功率：
P=UI=339V×1A=339W，
（3）电池容量W_电=22kW•h=7.92×10⁷J，
由W=UIt得，将已经耗完电能的电池充满，理论上需要的时间：
t=$\frac{{W}_{电}}{UI}$=$\frac{7.92×1{0}^{7}J}{220V×16A}$=2.25×10⁴s，
由η=$\frac{{W}_{机械}}{{W}_{电}}$×100%得，汽车行驶时牵引力做的功：
W_机械=ηW_电=70%×7.92×10⁷J=5.544×10⁷J，
汽车行驶距离s=140km=1.4×10⁵m，
由F=$\frac{{W}_{机械}}{s}$=$\frac{5.544×1{0}^{7}J}{1.4×1{0}^{5}m}$=396N，
因为汽车在水平地面上匀速行驶，根据二力平衡条件可知，
该车行驶时受到的阻力f=F=396N．
答：（1）刷卡所用的原理是电磁感应现象．
（2）此时电动汽车的输出功率为339瓦；
（3）理论上需要时间为2.25×10⁴s；行驶时该车受到的阻力为396牛．

点评 本题主要考查学生对电磁感应现象、电功率的计算、电功公式、效率公式、功的公式以及二力平衡条件等知识掌握和应用，涉及到的知识点较多，综合性强，有一定的难度．