Question

13．建生在物理课外活动中，对两台相同的燃油和电动汽车进行调查，下表记录了调查的部分数据．（假设在城市中车速相同）

部分参数	燃油汽车	电动汽车
城市道路100km每平均油耗/电耗	8L	22kW•h
发动机效率	30%	80%
使用能源单价	6.1元/L	0.55元/度

现准备去离学校10km的市内某科技馆参观．
（1）若乘燃油汽车出行，则需要使用燃油多少千克才可到达目的地？（燃油的密度为：0.8×10³kg/m³）
（2）若改乘电动汽车出行，需要给电动汽车的电池充电，现采用民用电压（220V）给电动汽车电池充电，充电电流达30A，要充电多长时间？（不计充电时能量损失）
（3）结合上述信息，说说若是你出行选乘哪种汽车，并说明理由（以数据为依据）．

Answer 1

分析 （1）知道燃油汽车100km耗油量，可求10km耗油的体积，再利用m=ρV求使用燃油的质量；
（2）利用P=UI求充电功率，知道100km消耗电能，可求10km消耗电能，利用t=$\frac{W}{P}$求充电时间；
（3）可从燃油汽车、电动车的效率分析，得出使用电动车出行更能节约能源；
计算出耗油消费、用电消费，可知使用电动车出行可以节省费用．

解答 解：
（1）由表中数据可知燃油汽车100km耗油8L，
则10km耗油：
V=8L/100km×10km=0.8L=0.8×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$得使用燃油的质量：
m=ρV=0.8×10³kg/m³×0.8×10^-3m³=0.64kg；
（2）充电功率：
P=UI=220V×30A=6600W=6.6kW，
满足行程需要，电动车出行中消耗的电能：
W=（22kW•h/100km）×10km=2.2kW•h=2.2度，
充电时间：
t=$\frac{W}{P}$=$\frac{2.2kW•h}{6.6kW}$=$\frac{1}{3}$h=20min；
（3）因为燃油汽车的效率为30%，电动车的效率为80%，使用电动车出行更能节约能源；
行驶10km耗油消费：（6.1元/L）×0.8L=4.88元，
用电消费：（0.55元/度）×2.2度=1.21元，
使用电动车出行可以节省费用；
可见，可选乘电动车出行．
答：（1）若乘燃油汽车出行，则需要使用燃油0.64kg才可到达目的地；
（2）若改乘电动汽车出行，需要给电动汽车的电池充电，现采用民用电压（220V）给电动汽车电池充电，充电电流达30A，要充电20min；
（3）可选乘电动车出行，因为既可以节约能源，又可以节省费用．

点评 本题通过燃油汽车和电动车的对比，考查了学生对密度公式、电功率公式的掌握和应用，能从表中数据得出相关信息是解题的关键．