第十二章 跨学科实践 燃油汽车与电动汽车的对比研究-【众相原创】2025-2026学年新教材九年级全一册物理分层练分层作业本同步课件(沪粤版2024 广西专版)

物 理 2025秋广西 1 九上　第十二章　内能与热机 跨学科实践　燃油汽车与电动汽车的对比研究 一、活动主题 燃油汽车和电动汽车是现代交通工具的两种主要类型，它们在能量来 源、能量转化效率、环境影响等方面存在显著差异。请你结合初中物理知 识，对比分析燃油汽车与电动汽车的优缺点。 二、方案制订与实施 最近我国许多城市出现了共享电动汽车，极大地方便了当地市民和所 到游客的出行，深受市民们的喜爱。电动汽车具有绿色环保、能量转化效 率高等优点，各国都在推广这种绿色的交通工具。下表是某品牌的电动汽 车的部分参数。 电池容量(kW·h) 44 每个轮胎与地面接触面积(cm2) 50 空车质量(kg) 800 标准承载(kg) 200 充满电最大行驶里程( km) 200 所受阻力与汽车总重比值 0.09 (1)某燃油汽车发动机的热效率为30％，燃烧1 kg汽油释放的热量为 4.6×107 J，求发动机输出的有用功。 解：(1)发动机输出的有用功W有用＝Q放×η＝4.6×107 J×30％＝ 1.38×107 J； (2)某电动汽车电动机的效率为90％，电池组提供的电能为50 kW·h，求电 动机输出的机械能。 解：(2)电动机输出的机械能W机械＝W电×η'＝50 kW·h×90％＝45 kW·h； (3)若某燃油汽车百公里耗油6升，每升油6元，电动汽车充电每度0.6元， 通过计算比较使用燃油汽车与电动汽车哪种更经济？ 解：(3)燃油汽车行驶100 km的费用为6 L×6元/L＝36元， 电动汽车行驶100 km的费用为×44 kW·h×0.6元/kW·h＝13.2元， 所以使用燃油汽车和电动汽车相比，电动汽车更经济。 三、成果展示与交流 (4)为什么电动汽车的能量转化效率通常高于燃油汽车？请从能量转化的角 度分析。 答：(4)电动汽车的能量转化效率通常高于燃油汽车的原因：电动机直接 将电能转化为机械能，能量损耗较少；而燃油汽车需要通过热机将内能转 化为机械能，能量损耗较大。 (5)燃油汽车和电动汽车在环境影响方面的差异： 燃油汽车排放尾气，污染空气(原理：燃烧汽油产生有害气体)。 电动汽车不直接排放尾气，但电池生产和处理可能对环境造成影响(原 理：电池中的化学物质可能污染环境)。 (5)请列举两条燃油汽车和电动汽车在环境影响方面的差异，并说明其物理 原理。 9 $$