【题目】某款新型电动汽车的性能参数如表所示，请回答下列问题．

工作电压

400V

电动机功率

40kW

百公里耗电量

15kWh


（1）电动机是电动汽车的核心部件，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为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ρ=0.7×103kg/m3 ， 汽油的热值q=4.5×107J/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．

参考答案：

【答案】
（1）机械；通电线圈在磁场中受力转动
（2）

解：电动机正常工作时，由P=UI可得，

通过线圈的电流：I= = =100A

答：电动机正常工作时，通过线圈的电流是100A.


（3）

解：燃油汽车行驶100km消耗汽油的体积：V=10L=10dm3=0.01m3，

由ρ= 可得，燃油汽车行驶100km消耗汽油的质量：m=ρV=0.7×103kg/m3×0.01m3=7kg，

汽油完全燃烧释放的热量：Q放=mq=7kg×4.5×107J/kg=3.15×108J，

电动汽车行驶100km消耗的电能：W=15kWh=15×3.6×106J=5.4×107J，

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；

答：燃油汽车每百公里耗能3.22×108J，电动汽车每百公里耗能5.4×107J，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）

解：设汽车的速度为v，超声测速仪发出的信号 =1s后与汽车相遇，

由v= 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．

答：该车的速度为30m/s．


【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）知道电动机工作的电压和功率，根据P=UI求出通过线圈的电流；
（3）知道燃油汽车行驶100km消耗汽油的体积，根据ρ= 求出消耗汽油的质量，利用Q放=mq求出汽油完全燃烧释放的热量，根据1kWh=3.6×106J得出电动汽车行驶100km消耗的电能，根据能量的转化效率比较两者能耗不同的原因．
本题考查了电动机的工作原理和能量的转化以及密度公式、燃料完全燃烧释放热量公式的应用，知道燃油汽车能源的利用率比电动汽车能源的利用率低是关键．
【考点精析】掌握燃料的热值是解答本题的根本，需要知道热值（q ）：1千克某种燃料完全燃烧放出的热量，单位是：焦耳/千克．燃料燃烧放出热量计算：Q放 =qm；（Q放 是热量，单位是：焦耳；q是燃烧值，单位是：焦/千克；m 是质量，单位是：千克．

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