Question

油電混合動力汽車是新型節能汽車之一。這種汽車啟動時內燃機并不工作，由動力蓄電池組通過驅動電機向車輪輸送能量；當以高速勻速行駛或動力蓄電池組儲存電能過低時，內燃機啟動，此時在向車輪輸送能量的同時也給動力蓄電池組充電；若車輛需要全力加速時，內燃機和動力蓄電池組同時向車輪輸送能量。下表是某型號混合動力汽車所用的動力蓄電池組的部分參數，其中容量“100Ah”是指：當蓄電池以1A的電流供電時能持續工作100h。
若測試人員駕駛該車在平直公路上以90km/h的測試車速勻速行駛0.5h，內燃機消耗燃油3.5kg，蓄電池組的電能增加了最大電能（容量）的10%；從汽車的使用說明書中知道，汽車行駛時所受阻力f和車速v的關系如圖所示。則該汽車內燃機的效率是多大？
（計算結果保留一位小數）（燃油的熱值：4.6×10⁷J/kg）

工作電壓/V	300
功率/kW	30
容量/Ah	100
質量/kg	320

Answer 1

40.2%

試題分析：燃油完全燃燒放出的熱量：
Q＝qm＝4.6×10⁷J/kg×3.5 kg＝1.61×10⁸J                              （1分）
由　P＝W/t　P＝UI　可得　                                           （1分）
動力蓄電池組充電增加的電能：
W_充電＝10%W_電池　                                                      （1分）
＝10%UIt＝10%×300V×1A×100×3600s＝1.08×10⁷ J                      （1分）
汽車勻速行駛時所受阻力： f＝1200N                                   （1分）
由　v＝s/t　可得　                                                  （1分）
汽車勻速行駛通過的距離：
s＝vt＝90km/h×0.5h＝45km＝4.5×10⁴m                                （1分）
汽車克服阻力做功：
W＝Fs＝fs＝1200N×4.5×10⁴m＝5.4×10⁷J                              （1分）
汽車內燃機的效率是：
η＝（W_充電+W）/Q 　                                                 （1分）
＝（1.08×10⁷J+5.4×10⁷J）/（1.61×10⁸J）≈40.2%                     （1分）
點評：此題主要考查的是學生對熱值、有用功、速度、總功、機械效率計算公式的理解和掌握，綜合性很強，難度較大，從圖象和表格中找出有用的數據是解決此題的關鍵．