Question

【题目】如图所示是正在试验中的某型号太阳能汽车，它的基本工作原理是把太阳能先转化成电能存储在车中的蓄电池中，蓄电池再对车中的电动机供电从而使车运动．此车内部蓄电池上标有“24V，300Ah”字样，电动机的铭牌上标有“24V，20A”，若电动机线圈的电阻是0.2Ω，忽略一切摩擦，求：
（1）若太阳能的36%转化成电能，要把该车蓄电池充满需转化多少太阳能？
（2）该车电动机正常工作25min，将消耗多少电能？
（3）电动机正常工作时线圈的发热功率和电动机的机械功率．

Answer 1

【答案】
（1）解：蓄电池所存储的电能W=UIt=24V×300A×3600s=2.592×107J，

需要的太阳能W太阳= = =7.2×107J

（2）解：电动机消耗的电能：

W电动机=UIt=24V×20A×25×60s=7.2×105J

（3）解：电动机的热功率P热=I2R=（20A）2×0.2Ω=80W，

电动机总功率P=UI=24V×20A=480W，

电动机的机械功率P机=P﹣P热=480W﹣80W=400W

【解析】（1）先求出蓄电池充满所存储的电能，然后再求出需要的太阳能．（2）由电动机铭牌可知，其额定电压是24V，额定电流是20A，由W=UIt可以求出电动机消耗的电能．（3）由电功率公式求出线圈的发热功率，电动机总功率，总功率与发热功率之差是电动机的机械功率．
【考点精析】掌握电功的计算和电功率的计算公式是解答本题的根本，需要知道电功计算公式：W=UIt（式中单位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）；计算电功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中单位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）计算电功率还可用公式：P=I2R和P= U2/R．