Question

【題目】如圖所示是正在試驗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化成電能存儲在車中的蓄電池中，蓄電池再對車中的電動機供電從而使車運動．此車內部蓄電池上標有“24V，300Ah”字樣，電動機的銘牌上標有“24V，20A”，若電動機線圈的電阻是0.2Ω，忽略一切摩擦，求：
（1）若太陽能的36%轉化成電能，要把該車蓄電池充滿需轉化多少太陽能？
（2）該車電動機正常工作25min，將消耗多少電能？
（3）電動機正常工作時線圈的發熱功率和電動機的機械功率．

Answer 1

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

需要的太陽能W太陽= = =7.2×107J

（2）解：電動機消耗的電能：

W電動機=UIt=24V×20A×25×60s=7.2×105J

（3）解：電動機的熱功率P熱=I2R=（20A）2×0.2Ω=80W，

電動機總功率P=UI=24V×20A=480W，

電動機的機械功率P機=P﹣P熱=480W﹣80W=400W

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