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    11．我国将发射携带有“中华月球车”的“嫦娥三号”探月卫星．中华月球车如图甲所示，该车总质量为120千克，预计中华月球车在月球表面巡游至少90天，得到的数据将直接传回地球．该车使用的是电压为100伏的原子能电池，该电池可在零下150℃到180℃的温度范围内连续工作30年．工作电路如图乙所示，测得电动机的两端的电压为80伏，电流表读数为2安，月球车把电能转化为机械能的效率为40%．（已知同一物体在月球上的重力只有地球上的六分之一）

    （1）图乙中滑动变阻器接入电路的阻值为多少？电动机工作90天 消耗的电能是多少千瓦时？
    （2）假定中华月球车在水平月面上做匀速直线运动，所受的阻力是总重的0.4倍，则该车运动的速度是多少？

    分析 （1）根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻；根据W=UIt求出电动机消耗的电能；
    （2）根据G月=$\frac{1}{6}$G地=$\frac{1}{6}$m地g求出该车的重力，然后根据题意求出受到的阻力，月球车匀速行驶处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，根据二力平衡条件可得牵引力的大小；根据P=UI求出消耗电能的功率，利用效率公式求出该车的机械功率，最后根据P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出该车运动的速度．

    解答 解：（1）因串联电路中总电压等于各分电压之和，
    所以，滑动变阻器两端的电压：
    U滑=U-UM=100V-80V=20V，
    由I=$\frac{U}{R}$可得，滑动变阻器接入电路中的电阻：
    R滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{20V}{2A}$=10Ω；
    电动机工作90天消耗的电能：
    W=UIt=80V×2A×90×24h=345.6kW•h；
    （2）该车的重力：
    G月=$\frac{1}{6}$G地=$\frac{1}{6}$m地g=$\frac{1}{6}$×120kg×10N/kg=200N，
    该车运动时受到的阻力：
    f=0.4G=0.4×200N=80N，
    因月球车在水平月面上做匀速直线运动，
    所以，月球车受到的牵引力F=f=80N，
    消耗电能的功率：
    P=UMI=100V×2A=200W，
    该车的机械功率：
    P机=Pη=200W×40%=80W，
    由P=Fv可得，该车运动的速度：
    v=$\frac{{P}_{机}}{F}$=$\frac{80W}{80N}$=1m/s．
    答：（1）图中滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω；电动机工作90天消耗的电能是345.6kW•h；
    （2）该车运动的速度是1m/s．

    点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、重力公式、效率公式、功率公式的灵活应用，理解月球的重力和月球车把电能转化为机械能的效率为40%是关键．

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    （1）请根据要求将加热电阻丝R连入电路．
    （2）加热电阻丝R的阻值有多大？
    （3）该热水器把体积为150mL，初温为20℃的水加热到100℃，只需35s，则该热水器的加热效率是多少？
    （4）如果初温为20℃的150mL水加热到80℃，则滑动变阻器的阻值要调到多大？

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