Question

【题目】2017年4月,郑州一新能源汽车智能出行平台在当地街头投放首批共享汽车,由此开启郑州的共享汽车时代,共享汽车大肆进入郑州!若某品牌共享汽车空车质量为800kg电池容量44kW·h,共有4个轮子,每个轮胎与地面的接触面积为50cm2,标准承载200kg,请你回答下面的问题:(g取10N/kg)

(1)该共享汽车使用的是电能,电动机是核心部分,电动机工作时能量的转化是________.电动机的工作原理是_________

(2)标准承载下,电动汽车静止时对水平地面的压强是多少?________

(3)如图所示是电动汽车行驶在某路段的路程与时间图象,如果汽车受到地面的阻力为总重的0.09倍,在标准承载下,电动汽车车以该速度匀速行驶1分钟的耗电量为0.4kW·h,电动机的效率是多少?_________

(4)若同等条件下,某燃油汽车百公里消耗汽油6升,而电动汽车最大续航(充满电最大行驶路程)200km,请通过计算比较两种汽车的百公里能耗,并说明能耗不同的主要原因（汽油的密度ρ=0.7×103kg/m3,热值q=4.6×107J/kg.）___________

Answer 1

【答案】电能转化为机械能 是利用通电线圈在磁场中受力转动原理工作的 5 75 主要因为电动汽车的效率高于燃油汽车的效率。

【解析】

（1）电动机制作原理是利用通电线圈在磁场中受力转动原理工作的，是电能转化为机械能；(2)根据压强公式计算出电动汽车静止时对地面的压强。（3）由效率的公式计算出电动机的效率。（4）比较两种汽车的百公里能耗，说明能耗的不同原因。

(1)电动机正常工作时，将电能转化为机械能，是利用通电线圈在磁场中受力转动原理工作的。（2）标准承载下，对地面的压力为F=G=mg=（800kg+200kg）=10000N,

车与地面的接触面积S=450cm2=450m2=2m2,根据压强公式p=5;(3)电动汽车的牵引力为f=0.09G=0.0910000N=900N,如图，电动汽车的速度v=,行驶1分钟通过的距离s=vt=20m/s60s=1200m。电动汽车1分钟做的功=Fs=900N1200m=1.08J, 匀速行驶1分钟的耗电量为0.4kWh,即W耗电=0.43.6J=1.44J，则电动机的效率:===75。

（4）电动汽车1分钟行驶的路程为s=vt=20m/s60s=1200m=12km，能耗是0.4KWh.则1km能耗是KWh，则百公里能耗是KWh，即100公里能耗是3.6J，即1.2J。

燃油汽车百公里消耗的汽油m=v=0.7kg/6=4.2kg.则燃油汽车百公里能耗Q=qm=4.6J/kg4.2kg=1.93J,比较发现，电动汽车百公里能耗小于燃油汽车百公里能耗，主要因为电动汽车的效率高于燃油汽车的效率。