Question

XX型汽車
總質量（kg）	1200
儲能效率（%）	60
耗油量（L/100km）	10

為節約能源，某型號汽車在關閉發動機后，通過小型發電機將減速運動過程的部分動能轉化為電能儲存的蓄電池中．表中所示是該型號汽車的部分技術參數，其中，耗油量是指汽車正常行駛100km消耗燃油的體積．（燃油的密度ρ=0.7×10³kg/m³，熱值q=4.6×10⁷J/kg）
（1）發電機的工作原理是______，在發電過程中，動能除了能轉化為電能外，由于線圈有電阻，還有部分能量轉化為______能．
（2）據表中信息，求汽車正常行駛100km消耗燃油的質量和完全燃燒這些燃油產生的熱量．
（3）若汽車沿平直公路在800N的牽引力作用下，以25m/s的速度勻速行駛1000m，求此過程中，汽車牽引力做的功和牽引力的功率．

Answer 1

【答案】分析：（1）閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中就會產生感應電流這種現象叫電磁感應現象，根據這個原理制成了發電機；在電磁感應現象產生了電流，同時電流通過線圈，電流做功，將電能轉化為內能；
（2）知道汽車正常行駛100km消耗燃油的體積，利用m=ρV求消耗燃油的質量，再利用Q_放=mq求完全燃燒這些燃油產生的熱量；
（3）知道拉力和行駛的距離，利用W=Fs求拉力做功；知道勻速行駛的速度，利用P=Fv求拉力的功率．
解答：解：
（1）發電機的工作原理是電磁感應原理；在發電過程中，動能除了能轉化為電能外，由于線圈有電阻，還有部分能量轉化為內能；
（2）汽油的體積：
V=10L=10×10^-3m³，
汽油的質量：
m=ρV=0.7×10³kg/m³×10×10^-3m³=7kg，
完全燃燒這些燃油產生的熱量：
Q_放=mq=7kg×4.6×10⁷J/kg=3.22×10⁸J，
（3）汽車牽引力做的功：
W=Fs=800N×1000m=8×10⁵J，
牽引力的功率：
P=Fv=800N×25m/s=2×10⁴W．
答：（1）電磁感應原理；內；
（2）汽車正常行駛100km消耗燃油的質量為7kg，完全燃燒這些燃油產生的熱量為3.22×10⁸J；
（3）此過程中，汽車牽引力做的功為8×10⁵J，牽引力的功率為2×10⁴W．
點評：本題為電磁學、力學和熱學的綜合題，考查了發電機的工作原理及其能量轉化、密度公式的應用、燃料完全燃燒放出熱量的計算、功的計算、功率的計算，知識點多、綜合性強，屬于難題，要求靈活運用所學知識．