Question

3．十一假期，小明一家駕駛油電混合動力車外出旅游．當(dāng)汽車以108km/h的速度在高速公路上勻速直線行駛時，汽車受到的阻力是1100N，已知汽車效率為40%，油箱容積為50L． （汽油的熱值q=3.3×10⁷ J/L，密度ρ=0.7×10³kg/m³，g取10N/kg） 
（1）給汽車蓄電池充電時，蓄電池相當(dāng)于選填用電器（“用電器”或“電源”）；干毛巾剛擦完車玻璃，很容易吸附灰塵，是因為帶電體能吸引輕小物體．
（2）該車加一滿箱汽油，按照以上速度最多可以勻速直線行駛多遠(yuǎn)的路程？
（3）小明思索利用變阻器，結(jié)合電流表或電壓表，可設(shè)計一個油量越多儀表偏轉(zhuǎn)越大的油量表，請在虛線框內(nèi)完成你的電路設(shè)計．

Answer 1

分析 （1）電池供電時是電源，充電時則為用電器；帶電體有吸引輕小物體的性質(zhì)；
（2）根據(jù)密度的變形公式求出汽油的質(zhì)量，根據(jù)W=Q=ηmq求出做的功，然后根據(jù)W=Fs即可求出行駛的距離；
（3）根據(jù)電流表和電壓表的使用規(guī)則就可以判斷出油量表是由什么儀表改裝的；然后根據(jù)儀表的使用方法連接電路即可．

解答 解：
（1）給汽車蓄電池充電時，蓄電池消耗電能，所以相當(dāng)于用電器；
干毛巾剛擦完車玻璃，很容易吸附灰塵，這是毛由摩擦起電，帶電體能吸引輕小物體；
（2）由ρ=$\frac{m}{V}$可知，油箱裝滿汽油質(zhì)量為：
m=ρV=0.7×10³kg/m³×50×10^-3m³=35kg；
一箱汽油做的功：
W=Q=ηmq=40%×35kg×3.3×10⁷J/kg=4.62×10⁸J，
則由W=Fs可得，加滿一箱汽油，最多可以直線行駛的距離為：
s=$\frac{W}{F}$=$\frac{4.62×1{0}^{8}J}{1100N}$=4.2×10⁵m=420km；
（3）由題意可知，油量表是通過滑動變阻器阻值的變化來改變電路中的電路，從而來體現(xiàn)油箱中油量多少的，所以油量表應(yīng)該使用電流表，為了保護(hù)電流表，電路中應(yīng)串聯(lián)一個電阻，所以把電源、滑動變阻器、電流表和定值電阻串聯(lián)即可，電路圖如圖所示：

故答案為：（1）用電器；吸引輕小物體；（2）汽車加滿一箱汽油，以上述速度最多可以直線行駛的距離為420km；（3）見上圖．

點(diǎn)評 （1）本題考查了能量的轉(zhuǎn)化和帶電體的性質(zhì)；
（2）本題綜合考查了密度公式的應(yīng)用、二力平衡的條件應(yīng)用以及功的計算公式的應(yīng)用，涉及的內(nèi)容較多，要求靈活選用所學(xué)公式；
（3）本題考查了學(xué)生對電路圖的設(shè)計和繪畫能力．