Question

【題目】如圖所示，2009年國(guó)慶群眾游行隊(duì)伍中的國(guó)徽彩車，不僅氣勢(shì)磅礴而且還是一輛電動(dòng)車，充一次電可以走100公里左右．假設(shè)這輛電動(dòng)彩車總質(zhì)量為6.75×103kg，當(dāng)它勻速通過天安門前500m的檢閱區(qū)域時(shí)用時(shí)250s，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入電流I=10A，電壓為300V，電動(dòng)彩車行駛時(shí)所受阻力為車重的0.02倍．g取10m/s2 ， 不計(jì)摩擦，只考慮驅(qū)動(dòng)電機(jī)的內(nèi)阻發(fā)熱損耗能量，求：

（1）驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入功率；
（2）電動(dòng)彩車通過天安門前時(shí)牽引汽車前進(jìn)的機(jī)械功率；
（3）驅(qū)動(dòng)電機(jī)的內(nèi)阻和機(jī)械效率．

Answer 1

【答案】
（1）

解：驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入功率 P入=U I=300×10W=3000W

（2）

解：彩車勻速行駛的速度 V= =

彩車的牽引力F牽=f阻=Kmg=0.02×6.75×103×10N=1350 N

彩車的機(jī)械功率 P機(jī)=F V=1350×2W=2700 W

（3）

解：電機(jī)內(nèi)阻的發(fā)熱功率 P熱=P入﹣P機(jī)=3000﹣2700W=300 W

又 P熱=I2 r

所以 r= =3Ω

機(jī)械效率η= ×100%=90%

【解析】解出阻力，驅(qū)動(dòng)力等于阻力，再解出速度，根據(jù)P=Fv，求解驅(qū)動(dòng)力的功率，即電機(jī)的輸出功率；先解出輸入電功率，再根據(jù)P熱=P入﹣P出解出熱功率，根據(jù)P熱=I2R計(jì)算電機(jī)的電阻；根據(jù)η= 計(jì)算驅(qū)動(dòng)電機(jī)的機(jī)械效率．
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了電功率和電功的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，需要掌握電流做功的實(shí)質(zhì)是電場(chǎng)力對(duì)電荷做功.電場(chǎng)力對(duì)電荷做功，電荷的電勢(shì)能減少，電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能.因此電功W=qU=UIt，這是計(jì)算電功普遍適用的公式. ? 單位時(shí)間內(nèi)電流做的功叫電功率，P=W/t=UI，這是計(jì)算電功率普遍適用的公式才能正確解答此題．