Question

（2011?撫順）如圖是一種新型的太陽能汽車，它是利用太陽能電池板將接收到太陽能轉(zhuǎn)化為電能，再利用電動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)的新型汽車．若電池板為電動(dòng)機(jī)所提供的電壓為200V，電流為23A．（假設(shè)電能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能）求：
（1）汽車以10m/s的速度勻速直線行駛10⁵ m需要的時(shí)間和消耗的電能．
（2）在相同路面上，該汽車以同樣速度勻速直線行駛相同的路程所需的機(jī)械能，若由效率為25%的汽油機(jī)提供，需消耗汽油的質(zhì)量．（汽油的熱值為q=4.6×10⁷ J/kg）

Answer 1

分析：（1）已知汽車行駛的速度和路程，根據(jù)公式t=

s

v

可求需要的時(shí)間，再利用公式W=UIt可求消耗的電能；
（2）已知消耗的能量和轉(zhuǎn)化效率，可求完全燃燒汽油釋放的能量，根據(jù)公式Q=qm可求消耗汽油的質(zhì)量．

解答：解：（1）需要的時(shí)間t=

s

v

=

105m

10m/s

=10000s；
消耗的電能W_電=UIt=200V×23A×10000s=4.6×10⁷J；
（2）汽車行駛消耗的能量相等，W_電=W_機(jī)；
所以Q=

W機(jī)

η

=

4.6×107J

25%

=1.84×10⁸ J；
需要的汽油的質(zhì)量m=

Q

q

=

1.84×108J

4.6×107J/kg

=4kg．
答：（1）需要的時(shí)間為10000s；汽車消耗電能為4.6×10⁷J；（2）需汽油4kg．

點(diǎn)評(píng)：本題考查時(shí)間、消耗電能、質(zhì)量等的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，本題考查知識(shí)點(diǎn)比較多，主要考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的靈活運(yùn)用能力．