Question

10．一學校物理興趣小組用蓄電池、電動機、皮帶、自行車組裝了一輛電動車，人騎上后總質量為50kg，假定蓄電池能提供的電壓為24V，內電阻不計，當電動車在水平地面上以0.8m/s的速度勻速行駛時，通過電動機的電流為5A，設車所受的阻力恒為車重的0.2倍，忽略電動車自身的摩擦，求電動車的阻值（g取10m/s²）．

Answer 1

分析 當電動車的牽引力和阻力相等的時候，電動車達到最大速度做勻速運動，用總功率的大小減去機械功率即為熱功率的大小，根據P_熱=I²r求得電動車的電阻．

解答 解：車所受的阻力恒為車重的0.2倍，
所以阻力的大小為：f=0.2mg=0.2×500=100N，
電動車的總功率為：P=UI=24×5W=120W，
電動車的機械功率為：P_機=Fv=fv=100×0.8=80W，
電動車的熱功率為：P_熱=I²r=120-80=40W，
所以電動車得到電阻為：r=$\frac{P}{{I}^{2}}$=$\frac{40}{{5}^{2}}$Ω=1.6Ω．
答：電動車的阻值為1.6Ω

點評 本題應明確電動機是非純電阻，總功率和熱功率的計算公式不同，掌握住不同的公式是解決本題的關鍵．