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未來是電動汽車的時代

        中國工程院士陳清泉 我一直認為，電動車一定會代替汽油車，有兩個理由：一、是能源問題；二、是污染問題．最多再過60年，我們現在所用的石油資源將枯竭，到那時候汽油車怎么辦？還有就是眾所周知的傳統汽油車對大氣造成的污染相當嚴重，尾氣排放造成的空氣污染目前已經占到整個污染源的一半以上，電動汽車應該可以解決這個問題，因為電動汽車基本上不以汽油為直接燃料，能源利用率高，環境污染低．
        資料：目前研究開發中的電動車有兩類具有實際應用前景，一是太陽能電動車，二是立足于氫能基礎上的燃料電池汽車，前者將太陽能轉化為電能，能源無限且無污染，后者以氫為燃料，通過化學反應產生電流并排出水，能實現可循環利用和零排放． 如圖所示是一輛設計中的太陽能汽車動力部分的電路簡圖，設陽光輻射到車上太陽能電池的光能接收板上功率為1.0×10⁴W．行駛時，可通過改變滑動變阻器的電阻來調節電動機轉速從而改變汽車行駛速度，當滑動變阻器滑片在最左端時，汽車的行駛速度最大，此時電壓表示數為180V，電流表示數為15A．
（1）汽油車會被電動車代替的原因是：
①、 _________ ；
②、 _________
（2）汽車以最大車速度行駛時電動機消耗的電功率是多大？
（3）當滑片向右移至某一位置時，汽車的行駛速度小于最大速度．此時電壓表示數為150V，電流表示數為10A，則此時滑動變阻器接入電路的電阻大小是多少？電動機消耗的功率與滑動變阻器消耗的功率之比是多少？

Answer 1

解：（1）能源問題、污染問題；
（2）由功率公式P=UI=180V×15A=2700W；
（3）U_R=U﹣150V=180V﹣150V=30V，
滑動變阻器的電阻：R===3Ω，
電動機與滑動變阻器消耗的功率之比為：P₁/ P₂ =U₁/ U₂ =150V：30V =5：1