题目
阅读短文,回答问题。电动汽车电动汽车因经济时尚、节能环保等优点深受消费者青睐。如图甲为我国研制的某款电动汽车。汽车有强大的动力系统,搭载前后两个电机,低速行驶时只开启前电机,高速行驶或爬坡时同时启动两个电机。此外,智能语音识别、超速语音提示、速轮胎上密布花纹等配置都极大增强了驾驶的舒适感和安全性。下表为该车的部分技术参数,电能当量燃料消耗量指:汽车百公里电能消耗量与汽油完全燃烧放出的能量相当的汽油体积。研究表明,在所有环境因素中,温度对汽车电池的充放电性能影响最大。为此,充电系统通过给电池通电,使电池升温预热来应对低温下锂电池使用受限的局面;为防止充电时温度过高,充电系统还具有过热保护功能;为可使用更细的输电线,充电时采用高电压、低电流方式提高充电功率。充电快慢用充电倍率来表示,它在数值上等于充电电流与电池额定容量的比值,单位为C。 车辆质量 2200kg 前电机额定功率 220kW 每只轮轮着地面积 5.0×10-3m2 后电机额定功率 275kW 电池额定容量 125A•h 电能当量燃料消耗量 1.5L/100km 电池快充电量范围 10%~80% 电动机的能量转化效率 80% (1)车辆配置超速语音提示是为了防止车的 ____ (选填“惯性”或“动能”)较大,减小行车危险;轮胎上密布花纹,其作用是 ____ 。(2)关于该电动汽车,下列说法正确的是 ____ 。A.车上前后两个电机是串联的B.利用低电流充电,可有效降低热损耗C.智能语音识别是根据人的音调不同来工作的D.电池升温预热是通过热传递方式改变电池的内能(3)当车辆空载置于水平地面上时,车对地面的压强为 ____ Pa;汽车行驶100km消耗的电能为 ____ J。(g取10N/kg,汽油热值q=4.6×107J/kg,密度ρ=0.70kg/L)(4)该车在水平路面上高速匀速直线行驶时,受到的阻力是空车重力的0.6倍,电机在额定功率下工作,则100s内车辆行驶的距离为 ____ m。若不考虑充电时的能量损失,在规定电量范围内给电池快充,历时0.35h,则充电倍率为 ____ C。(5)充电系统过热保护功能的工作原理图如图乙所示。控制电路电源电压恒为12V,R是电阻箱,RT是热敏电阻,其阻值与温度的关系如图丙。当电磁铁线圈中的电流I≥150mA时,开关K被吸起,电磁铁线圈电阻忽略不计。当R设定为30Ω时,此电路能控制锂电池的最高温度为 ____ ℃,为了能降低最高温度,更安全充电,合理的操作为 ____ 。(写出一条即可)s R-|||-U-|||-RT-|||-square -|||-锂电池-|||-K-|||-充电□-|||-个RT/Ω-|||-80-|||-60-|||-40-|||-20-|||-(1)^circ C-|||-0 20 40 60 80-|||-丙
阅读短文,回答问题。
电动汽车电动汽车因经济时尚、节能环保等优点深受消费者青睐。
如图甲为我国研制的某款电动汽车。汽车有强大的动力系统,搭载前后两个电机,低速行驶时只开启前电机,高速行驶或爬坡时同时启动两个电机。此外,智能语音识别、超速语音提示、速轮胎上密布花纹等配置都极大增强了驾驶的舒适感和安全性。下表为该车的部分技术参数,电能当量燃料消耗量指:汽车百公里电能消耗量与汽油完全燃烧放出的能量相当的汽油体积。
研究表明,在所有环境因素中,温度对汽车电池的充放电性能影响最大。为此,充电系统通过给电池通电,使电池升温预热来应对低温下锂电池使用受限的局面;为防止充电时温度过高,充电系统还具有过热保护功能;为可使用更细的输电线,充电时采用高电压、低电流方式提高充电功率。充电快慢用充电倍率来表示,它在数值上等于充电电流与电池额定容量的比值,单位为C。
(1)车辆配置超速语音提示是为了防止车的 ____ (选填“惯性”或“动能”)较大,减小行车危险;轮胎上密布花纹,其作用是 ____ 。
(2)关于该电动汽车,下列说法正确的是 ____ 。
A.车上前后两个电机是串联的
B.利用低电流充电,可有效降低热损耗
C.智能语音识别是根据人的音调不同来工作的
D.电池升温预热是通过热传递方式改变电池的内能
(3)当车辆空载置于水平地面上时,车对地面的压强为 ____ Pa;汽车行驶100km消耗的电能为 ____ J。(g取10N/kg,汽油热值q=4.6×107J/kg,密度ρ=0.70kg/L)
(4)该车在水平路面上高速匀速直线行驶时,受到的阻力是空车重力的0.6倍,电机在额定功率下工作,则100s内车辆行驶的距离为 ____ m。若不考虑充电时的能量损失,在规定电量范围内给电池快充,历时0.35h,则充电倍率为 ____ C。
(5)充电系统过热保护功能的工作原理图如图乙所示。控制电路电源电压恒为12V,R是电阻箱,RT是热敏电阻,其阻值与温度的关系如图丙。当电磁铁线圈中的电流I≥150mA时,开关K被吸起,电磁铁线圈电阻忽略不计。当R设定为30Ω时,此电路能控制锂电池的最高温度为 ____ ℃,为了能降低最高温度,更安全充电,合理的操作为 ____ 。(写出一条即可)
电动汽车电动汽车因经济时尚、节能环保等优点深受消费者青睐。
如图甲为我国研制的某款电动汽车。汽车有强大的动力系统,搭载前后两个电机,低速行驶时只开启前电机,高速行驶或爬坡时同时启动两个电机。此外,智能语音识别、超速语音提示、速轮胎上密布花纹等配置都极大增强了驾驶的舒适感和安全性。下表为该车的部分技术参数,电能当量燃料消耗量指:汽车百公里电能消耗量与汽油完全燃烧放出的能量相当的汽油体积。
研究表明,在所有环境因素中,温度对汽车电池的充放电性能影响最大。为此,充电系统通过给电池通电,使电池升温预热来应对低温下锂电池使用受限的局面;为防止充电时温度过高,充电系统还具有过热保护功能;为可使用更细的输电线,充电时采用高电压、低电流方式提高充电功率。充电快慢用充电倍率来表示,它在数值上等于充电电流与电池额定容量的比值,单位为C。
| 车辆质量 | 2200kg | 前电机额定功率 | 220kW |
| 每只轮轮着地面积 | 5.0×10-3m2 | 后电机额定功率 | 275kW |
| 电池额定容量 | 125A•h | 电能当量燃料消耗量 | 1.5L/100km |
| 电池快充电量范围 | 10%~80% | 电动机的能量转化效率 | 80% |
(2)关于该电动汽车,下列说法正确的是 ____ 。
A.车上前后两个电机是串联的
B.利用低电流充电,可有效降低热损耗
C.智能语音识别是根据人的音调不同来工作的
D.电池升温预热是通过热传递方式改变电池的内能
(3)当车辆空载置于水平地面上时,车对地面的压强为 ____ Pa;汽车行驶100km消耗的电能为 ____ J。(g取10N/kg,汽油热值q=4.6×107J/kg,密度ρ=0.70kg/L)
(4)该车在水平路面上高速匀速直线行驶时,受到的阻力是空车重力的0.6倍,电机在额定功率下工作,则100s内车辆行驶的距离为 ____ m。若不考虑充电时的能量损失,在规定电量范围内给电池快充,历时0.35h,则充电倍率为 ____ C。
(5)充电系统过热保护功能的工作原理图如图乙所示。控制电路电源电压恒为12V,R是电阻箱,RT是热敏电阻,其阻值与温度的关系如图丙。当电磁铁线圈中的电流I≥150mA时,开关K被吸起,电磁铁线圈电阻忽略不计。当R设定为30Ω时,此电路能控制锂电池的最高温度为 ____ ℃,为了能降低最高温度,更安全充电,合理的操作为 ____ 。(写出一条即可)
题目解答
答案
解:(1)对车的最高速度进行限制,主要是因为在质量一定时,速度越大,车的动能越大,从而减小行车危险;轮胎上密布花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力;
(2)A.由材料可知两个电机的工作互不影响,因此两电机并联,故A错误;
B.根据Q=I2Rt可知低电流产生的电热低,故B正确;
C.音色指声音的品质和特色,智能语音识别是根据人的音色不同来工作的,故C错误;
D.电池升温预热是通过电流做功产生电热增加电池内能,故D错误;
故选:B;
(3)车对水平地面的压力:F=G=m车g=2200kg×10N/kg=2.2×104N,每只轮轮着地面积为5.0×10-3m2,总接触面积S=4×5.0×10-3m2=0.02m2,则平衡车对水平地面的压强为:p=$\frac{F}{S}$=$\frac{G}{S}$=$\frac{2.2{×10}^{4}N}{0.02m^{2}}$=1.1×106Pa;根据表中数据行驶100km消耗燃料体积V=1.5L,汽油的密度ρ=0.70kg/L,则可得燃料的质量m=ρV=0.70kg/L×1.5L=1.05kg,汽油热值q=4.6×107J/kg,则汽油放出的热量Q放=qm=4.6×107J/kg×1.05kg=4.83×107J,电动机的能量转化效率为80%,则消耗的电能W=ηQ放=0.8×4.83×107J=3.864×107J;
(4)车在水平路面上高速匀速直线行驶时,受到的阻力是空车重力的0.6倍,则牵引力F=f=0.6×G=0.6×2.2×104N=1.32×104N,高速行驶时同时启动两个电机,则总功率P=220kW+275kW=495kW=4.95×105W,100s消耗的电能W=Pt=4.95×105W×100s=4.95×107J,根据W=FS,求得行驶的路程s=$\frac{W}{F}$=$\frac{4.95×1{0}^{7}J}{1.32{×10}^{4}N}$=3.75×103m;已知电池的额定电容量为125A•h,充电历时0.35h,则充电电流I=$\frac{125A•h}{0.35h}$,电倍率在数值上等于充电电流与电池额定容量的比值,则电倍率为$\frac{\frac{125A•h}{0.35h}}{125A•h}$≈2.86C;
(5)当电磁铁线圈中的电流I≥150mA时,开关K被吸起,停止充电,最小电流I小=150mA=0.15A,控制电路电压为U=12V,则电路中的最大总电阻为R总=$\frac{12V}{0.15A}$=80Ω,已知R=30Ω,则热敏电阻最大值Rt=R总-R=80Ω-30Ω=50Ω,由图丙可知最高温为80℃;有图丙可知温度随着热敏电阻的阻值的增大而减小,因此为了能降低最高温度,更安全充电,合理的操作为增大电阻箱的阻值。
故答案为:(1)动能;通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力;(2)B;(3)1.1×106;3.864×107;(4)3.75×103;2.86;(5)80;增大电阻箱的阻值。
(2)A.由材料可知两个电机的工作互不影响,因此两电机并联,故A错误;
B.根据Q=I2Rt可知低电流产生的电热低,故B正确;
C.音色指声音的品质和特色,智能语音识别是根据人的音色不同来工作的,故C错误;
D.电池升温预热是通过电流做功产生电热增加电池内能,故D错误;
故选:B;
(3)车对水平地面的压力:F=G=m车g=2200kg×10N/kg=2.2×104N,每只轮轮着地面积为5.0×10-3m2,总接触面积S=4×5.0×10-3m2=0.02m2,则平衡车对水平地面的压强为:p=$\frac{F}{S}$=$\frac{G}{S}$=$\frac{2.2{×10}^{4}N}{0.02m^{2}}$=1.1×106Pa;根据表中数据行驶100km消耗燃料体积V=1.5L,汽油的密度ρ=0.70kg/L,则可得燃料的质量m=ρV=0.70kg/L×1.5L=1.05kg,汽油热值q=4.6×107J/kg,则汽油放出的热量Q放=qm=4.6×107J/kg×1.05kg=4.83×107J,电动机的能量转化效率为80%,则消耗的电能W=ηQ放=0.8×4.83×107J=3.864×107J;
(4)车在水平路面上高速匀速直线行驶时,受到的阻力是空车重力的0.6倍,则牵引力F=f=0.6×G=0.6×2.2×104N=1.32×104N,高速行驶时同时启动两个电机,则总功率P=220kW+275kW=495kW=4.95×105W,100s消耗的电能W=Pt=4.95×105W×100s=4.95×107J,根据W=FS,求得行驶的路程s=$\frac{W}{F}$=$\frac{4.95×1{0}^{7}J}{1.32{×10}^{4}N}$=3.75×103m;已知电池的额定电容量为125A•h,充电历时0.35h,则充电电流I=$\frac{125A•h}{0.35h}$,电倍率在数值上等于充电电流与电池额定容量的比值,则电倍率为$\frac{\frac{125A•h}{0.35h}}{125A•h}$≈2.86C;
(5)当电磁铁线圈中的电流I≥150mA时,开关K被吸起,停止充电,最小电流I小=150mA=0.15A,控制电路电压为U=12V,则电路中的最大总电阻为R总=$\frac{12V}{0.15A}$=80Ω,已知R=30Ω,则热敏电阻最大值Rt=R总-R=80Ω-30Ω=50Ω,由图丙可知最高温为80℃;有图丙可知温度随着热敏电阻的阻值的增大而减小,因此为了能降低最高温度,更安全充电,合理的操作为增大电阻箱的阻值。
故答案为:(1)动能;通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力;(2)B;(3)1.1×106;3.864×107;(4)3.75×103;2.86;(5)80;增大电阻箱的阻值。