Question

14．2013年12月14日，嫦娥三号在月球开始实施动力下降，将速度从每秒约1.7公里减速到0（悬停）．嫦娥三号由着陆器和巡视探测器（即“玉兔号”月球车）组成．15日，嫦娥三号着陆器与巡视器分离，“玉兔号”顺利驶抵月球表面，进行首次月球软着陆和自动巡视勘察．玉兔号通过轮子“行走”，该车总质量为120千克，能在月面方圆3公里的范围内行走10公里．已知同一物体在月球上的重力只有地球上的六分之一．请回答下列问题：
月球车使用的是电压为100伏的原子能电池，其工作电路图如图所示，现测得电动机的两端的电压为80伏，电流表读数为2安，则图中滑动变阻器接入电路的阻值为多少？若电动机连续工作90天（这里是以地球上计算的天数），月球车一共消耗电能多少千瓦时？

Answer 1

分析 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．

解答 解：根据串联电路中总电压等于各分电压之和可知滑动变阻器两端的电压：
U_滑=U-U_M=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；
答：滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω；电动机连续工作90天，月球车一共消耗电能345.6kW•h．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是注意本题中的电路不是纯电阻电路，不能利用欧姆定律求总电阻．