Question

3．十一假期，小明一家驾驶油电混合动力车外出旅游．当汽车以108km/h的速度在高速公路上匀速直线行驶时，汽车受到的阻力是1100N，已知汽车效率为40%，油箱容积为50L． （汽油的热值q=3.3×10⁷ J/L，密度ρ=0.7×10³kg/m³，g取10N/kg） 
（1）给汽车蓄电池充电时，蓄电池相当于选填用电器（“用电器”或“电源”）；干毛巾刚擦完车玻璃，很容易吸附灰尘，是因为带电体能吸引轻小物体．
（2）该车加一满箱汽油，按照以上速度最多可以匀速直线行驶多远的路程？
（3）小明思索利用变阻器，结合电流表或电压表，可设计一个油量越多仪表偏转越大的油量表，请在虚线框内完成你的电路设计．

Answer 1

分析 （1）电池供电时是电源，充电时则为用电器；带电体有吸引轻小物体的性质；
（2）根据密度的变形公式求出汽油的质量，根据W=Q=ηmq求出做的功，然后根据W=Fs即可求出行驶的距离；
（3）根据电流表和电压表的使用规则就可以判断出油量表是由什么仪表改装的；然后根据仪表的使用方法连接电路即可．

解答 解：
（1）给汽车蓄电池充电时，蓄电池消耗电能，所以相当于用电器；
干毛巾刚擦完车玻璃，很容易吸附灰尘，这是毛由摩擦起电，带电体能吸引轻小物体；
（2）由ρ=$\frac{m}{V}$可知，油箱装满汽油质量为：
m=ρV=0.7×10³kg/m³×50×10^-3m³=35kg；
一箱汽油做的功：
W=Q=ηmq=40%×35kg×3.3×10⁷J/kg=4.62×10⁸J，
则由W=Fs可得，加满一箱汽油，最多可以直线行驶的距离为：
s=$\frac{W}{F}$=$\frac{4.62×1{0}^{8}J}{1100N}$=4.2×10⁵m=420km；
（3）由题意可知，油量表是通过滑动变阻器阻值的变化来改变电路中的电路，从而来体现油箱中油量多少的，所以油量表应该使用电流表，为了保护电流表，电路中应串联一个电阻，所以把电源、滑动变阻器、电流表和定值电阻串联即可，电路图如图所示：

故答案为：（1）用电器；吸引轻小物体；（2）汽车加满一箱汽油，以上述速度最多可以直线行驶的距离为420km；（3）见上图．

点评 （1）本题考查了能量的转化和带电体的性质；
（2）本题综合考查了密度公式的应用、二力平衡的条件应用以及功的计算公式的应用，涉及的内容较多，要求灵活选用所学公式；
（3）本题考查了学生对电路图的设计和绘画能力．