中考以新能源汽车为核心情境,综合考查电学(电路、欧姆定律、电功率、电功)、力学(摩擦力、惯性、速度)、能量转化,同时结合二维金属、形状记忆合金的物理属性,侧重“知识点综合应用+材料特性判断”;难度中等,既有选择、填空,也有电功率综合计算大题。
三、核心考点
1.能量转化:新能源汽车行驶时,动力电池的化学能转化为电能,电能再转化为机械能;刹车时的能量回收,是机械能转化为电能(利用电磁感应原理,相当于发电机)。
2.电学基础:电功公式W=UIt、电功率公式P=UI,可用于计算充电时间、放电功率、消耗的电能;充电时,电能转化为化学能储存起来。
3.形状记忆合金:受热后可恢复原来的形状,具有弹性、形状记忆特性,常用于汽车零部件(如座椅调节、管道连接)。
4.二维金属:具有导电性好、硬度大、密度小、耐高温的特点,可用于制造新能源汽车的电池电极、车身材料,减轻车身重量,提高导电效率。
5.力学基础:新能源汽车的摩擦力(轮胎花纹增大接触面粗糙程度,增大摩擦力)、惯性(刹车时人会前倾)、速度计算(v=s/t)。
6.环保特性:新能源汽车不燃烧化石燃料,无尾气排放,符合“碳达峰、碳中和”目标,清洁无污染。
四、复习细节
1.必记核心原理:能量回收系统利用“电磁感应(发电机原理)”,将机械能转化为电能,而非电动机原理(电动机是电能转化为机械能),避免能量转化方向混淆。
2.区分两个关键过程:充电时(电能→化学能)、行驶时(化学能→电能→机械能),明确不同过程的能量转化方向,这是中考高频考点。
3.前沿材料只考物理属性:二维金属、形状记忆合金,只考查其导电性、硬度、密度、熔点等物理性质。
4.电功率计算注意事项:计算充电时间时,需注意单位换算(如kWh与J的换算),规范解题步骤,避免单位错误。
五、典例分析
例1、形状记忆效应是指特定合金在高温下处理成一定的形状,然后冷却至一定温度后,将进行一定限度的塑性变形后,然后再加热到高温时,又恢复到低温变形前形状的效应。形状记忆金属是一种集感知和驱动双重功能为一体的新型材料,可广泛应用于各种自动调节和控制装置,下列应用不可行的是( )
A.记忆汽车:用这种“记忆金属”造出来的汽车,万一被撞瘪,只要浇上一桶热水就可以恢复到原来的形状
B.记忆毛毯:人们盖上用记忆合金丝混合羊毛织成的毛毯后,如毛毯温度过高,它就自动掀开一部分,适当降低温度,使人睡的更安稳
C.记忆燃料:用于汽车的燃料,当温度升高到一定时,自动燃烧,为汽车提供能量
D.记忆照明灯:路灯用两瓣随着灯的亮灭而逐渐张开或合上的金属叶片包裹,白天,路灯熄灭,叶片合上;傍晚,路灯亮起灯泡发热,叶片受热而逐渐张开,使灯泡露出来
例2、火箭升空把人造卫星送到预定轨道后,在阳光的照射下,天线就会自动展开,恢复到原来的形状。由此可知,制作卫星天线的材料是_____(选填“纳米”或“记忆合金”)材料,该材料具有良好的___________(选填“导电性”或“延展性”)。