Question

【题目】【2016·河南卷】某款新型电动车的性能参数如表所示，请回答下列问题。

（1）电动机是电动车的核心都件，电动机正常工作时，电能转化为 能，电动机的工作原理是 。

（2）电动机正常工作时，通过线圈的电流是多大？

（3）同类型号的燃油汽车在同等条件下百公里消耗汽油10L，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0．7×103kg/m3，热值q＝4．6×107J/kg。

（4）汽车在某段公路上匀速行驶时，进入某超声测速区域，如图所示。当该车运动到距测速仪370m时，测速仪向该车出一超声波信号，2s后收到从车返回的信号，超声波在空气中传播速度为340m/s，求该车的速度。

Answer 1

【答案】（1）机械；通电线圈在磁场中受力转动；（2）100A；（3）燃油汽车每百公里耗能3．22×108 J，电动汽车每百公里耗能5．4×107 J，两种汽车百公里能耗不同的主要原因是燃油汽车能源的利用低、电动汽车能源的利用率高；（4）该车的速度为30m/s

【解析】（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）电动机正常工作时，由P=UI可得，通过线圈的电流：I=P/U=40×103W/400V=100A；

（3）燃油汽车行驶100km消耗汽油的体积：V=10L=10dm3 =0．01m3 ，

由ρ=m/V可得，燃油汽车行驶100km消耗汽油的质量：m=ρV=0．7×103 kg/m3 ×0．01m3 =7kg，

汽油完全燃烧释放的热量：Q放 =mq=7kg×4．6×107 J/kg=3．22×108 J，

电动汽车行驶100km消耗的电能：W=15kWh=15×3．6×106 J=5．4×107 J，

内燃机工作时，是燃油燃烧时将化学能转化为内能再将内能转化为机械能，能源的利用率较低，电动机正常工作时，将电能转化为机械能，能源利用率较高，所以，每百公里电动汽车消耗的能源小于燃油汽车消耗的能源；

（4）设汽车的速度为v，超声测速仪发出的信号2s/2=1s后与汽车相遇，由v=s/t可得，在这段时间内，汽车的路程与超声波的路程关系式为：v×1s+340m/s×1s=370m，解得：v=30m/s。