Question

18．環(huán)保汽車在我國許多旅游景點(diǎn)中廣泛使用，某輛以蓄電池為驅(qū)動能源的環(huán)保汽車的總質(zhì)量m=2×10³kg，當(dāng)它在水平路面上以v=18km/h的速度勻速行駛時，驅(qū)動電機(jī)的輸入電流I=5A，電壓U=200V，若驅(qū)動電機(jī)能夠?qū)⑤斎牍β实?0%轉(zhuǎn)化為用于牽引汽車前進(jìn)的機(jī)械功率P機(jī)，g取10m/s²．在此行駛狀態(tài)下，求：
（1）驅(qū)動電機(jī)的輸入功率P_電；
（2）驅(qū)動電機(jī)線圈的電阻；
（3）汽車所受阻力．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)P=UI求出驅(qū)動電機(jī)的輸入功率．
（2）根據(jù)消耗的熱功率所占比例，由P=I²r可求得電阻；
（3）勻速行駛時，牽引力等于阻力，求出機(jī)械功率，根據(jù)P=Fv=fv，求出汽車所受的阻力．

解答 解：（1）驅(qū)動電機(jī)的輸入功率為：
P_電=IU=5×200W=1×10³W
故驅(qū)動電機(jī)的輸入功率為：
P_電=1×10³W
（2）內(nèi)阻消耗的功率為：
P_熱=I²r=10%P_電
解得：r=4Ω；
（3）機(jī)械功率為：
P_機(jī)=90%P_電=1×10³×90%=0.9×10³W．
勻速行駛時，牽引力等于阻力，有P_機(jī)=Fv=fv
v=18km/h=5m/s，
得：f=$\frac{{P}_{機(jī)}}{v}$=$\frac{900}{5}$N=180N
答：（1）驅(qū)動電機(jī)的輸入功率P_電為1×10³W．
（2）內(nèi)阻r為4Ω；
（3）汽車所受阻力為180N．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵掌握功率的公式P=UI，以及機(jī)械功率的公式P=Fv的應(yīng)用；要注意體會能量的轉(zhuǎn)化與守恒關(guān)系．