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    在人类生活日臻高质量的今天，以开发和推广电动汽车、多种替代燃料汽车为主要内容的“绿色汽车”工程在世界范围内展开，电动汽车大致可分为可充电的蓄电池电动汽车和太阳能电动汽车等.替代燃料汽车开发的基本设想是使用汽油和柴油以外的燃料，到目前为止，可用作替代燃料的是天然气、醇类、氢气等.

    （1）有一电动汽车，电动机工作时的部分电路图如图甲所示，当电动机正常工作时，电流表、电压表的示数分别是20 A和110 V，电动机的输出功率为2 kW，求电动机的内阻.

    （2）如图乙为控制电动机转动方向的双刀双掷开关，要求双刀双掷开关合在1、2接线柱上时，电动机工作使汽车前进，双刀双掷开关合在3、4接线柱上时使汽车后退，请按要求在虚线框内完成接线柱间的线路连接.

    （3）某氢气燃料汽车，最大输出功率为60 kW，行驶过程中所受阻力不变，为3×103 N，发动机的效率为50％.已知每摩尔氢气燃烧生成水蒸气并放出285.8 kJ的热量.若要求该汽车以最大速度行驶300 km，需要多少质量的氢气作燃料?

    （1）0.5 Ω  （2）见解析（3）12.6 kg

    解析：（1）输入功率等于输出功率与自身消耗的功率之和，由此可知P输入=P输出+P内，即UI=P输出+I2r，得电动机的内阻

    r=Ω=0.5 Ω.

    （2）应将接线柱1和4，2和3分别用导线连接起来，这样可使开关合在1、2接线柱上和合在3、4接线柱上时流过电动机的电流方向相反，从而使电动机的转动方向发生改变.如图所示.

    （3）汽车以最大输出功率P行驶，当牵引力与阻力平衡时速度最大，设为vm，则F=Ff=，所以

    vm==20 m/s,汽车以最大速度行驶300 km所用时间：t==1.5×104 s

    汽车全程消耗的能量Q=

    所以需要氢气的质量为：

    m==12.6 kg.

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