Question

【題目】如圖所示是正在試驗(yàn)中的某型號太陽能汽車，它的基本工作原理是把太陽能先轉(zhuǎn)化成電能存儲(chǔ)在車中的蓄電池中，蓄電池再對車中的電動(dòng)機(jī)供電從而使車運(yùn)動(dòng)．此車內(nèi)部蓄電池上標(biāo)有“24V，300Ah”字樣，電動(dòng)機(jī)的銘牌上標(biāo)有“24V，20A”，若電動(dòng)機(jī)線圈的電阻是0.2Ω，忽略一切摩擦，求：
（1）若太陽能的36%轉(zhuǎn)化成電能，要把該車蓄電池充滿需轉(zhuǎn)化多少太陽能？
（2）該車電動(dòng)機(jī)正常工作25min，將消耗多少電能？
（3）電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)線圈的發(fā)熱功率和電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率．

Answer 1

【答案】
（1）解：蓄電池所存儲(chǔ)的電能W=UIt=24V×300A×3600s=2.592×107J，

需要的太陽能W太陽= = =7.2×107J

（2）解：電動(dòng)機(jī)消耗的電能：

W電動(dòng)機(jī)=UIt=24V×20A×25×60s=7.2×105J

（3）解：電動(dòng)機(jī)的熱功率P熱=I2R=（20A）2×0.2Ω=80W，

電動(dòng)機(jī)總功率P=UI=24V×20A=480W，

電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率P機(jī)=P﹣P熱=480W﹣80W=400W

【解析】（1）先求出蓄電池充滿所存儲(chǔ)的電能，然后再求出需要的太陽能．（2）由電動(dòng)機(jī)銘牌可知，其額定電壓是24V，額定電流是20A，由W=UIt可以求出電動(dòng)機(jī)消耗的電能．（3）由電功率公式求出線圈的發(fā)熱功率，電動(dòng)機(jī)總功率，總功率與發(fā)熱功率之差是電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率．
【考點(diǎn)精析】掌握電功的計(jì)算和電功率的計(jì)算公式是解答本題的根本，需要知道電功計(jì)算公式：W=UIt（式中單位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）；計(jì)算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計(jì)算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．