Question

XX型汽车
总质量（kg）	1200
储能效率（%）	60
耗油量（L/100km）	10

为节约能源，某型号汽车在关闭发动机后，通过小型发电机将减速运动过程的部分动能转化为电能储存的蓄电池中．表中所示是该型号汽车的部分技术参数，其中，耗油量是指汽车正常行驶100km消耗燃油的体积．（燃油的密度ρ=0.7×10³kg/m³，热值q=4.6×10⁷J/kg）
（1）发电机的工作原理是______，在发电过程中，动能除了能转化为电能外，由于线圈有电阻，还有部分能量转化为______能．
（2）据表中信息，求汽车正常行驶100km消耗燃油的质量和完全燃烧这些燃油产生的热量．
（3）若汽车沿平直公路在800N的牵引力作用下，以25m/s的速度匀速行驶1000m，求此过程中，汽车牵引力做的功和牵引力的功率．

Answer 1

解：
（1）发电机的工作原理是电磁感应原理；在发电过程中，动能除了能转化为电能外，由于线圈有电阻，还有部分能量转化为内能；
（2）汽油的体积：
V=10L=10×10^-3m³，
汽油的质量：
m=ρV=0.7×10³kg/m³×10×10^-3m³=7kg，
完全燃烧这些燃油产生的热量：
Q_放=mq=7kg×4.6×10⁷J/kg=3.22×10⁸J，
（3）汽车牵引力做的功：
W=Fs=800N×1000m=8×10⁵J，
牵引力的功率：
P=Fv=800N×25m/s=2×10⁴W．
答：（1）电磁感应原理；内；
（2）汽车正常行驶100km消耗燃油的质量为7kg，完全燃烧这些燃油产生的热量为3.22×10⁸J；
（3）此过程中，汽车牵引力做的功为8×10⁵J，牵引力的功率为2×10⁴W．
分析：（1）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流这种现象叫电磁感应现象，根据这个原理制成了发电机；在电磁感应现象产生了电流，同时电流通过线圈，电流做功，将电能转化为内能；
（2）知道汽车正常行驶100km消耗燃油的体积，利用m=ρV求消耗燃油的质量，再利用Q_放=mq求完全燃烧这些燃油产生的热量；
（3）知道拉力和行驶的距离，利用W=Fs求拉力做功；知道匀速行驶的速度，利用P=Fv求拉力的功率．
点评：本题为电磁学、力学和热学的综合题，考查了发电机的工作原理及其能量转化、密度公式的应用、燃料完全燃烧放出热量的计算、功的计算、功率的计算，知识点多、综合性强，属于难题，要求灵活运用所学知识．