Question

【题目】如图所示，2009年国庆群众游行队伍中的国徽彩车，不仅气势磅礴而且还是一辆电动车，充一次电可以走100公里左右．假设这辆电动彩车总质量为6.75×103kg，当它匀速通过天安门前500m的检阅区域时用时250s，驱动电机的输入电流I=10A，电压为300V，电动彩车行驶时所受阻力为车重的0.02倍．g取10m/s2 ， 不计摩擦，只考虑驱动电机的内阻发热损耗能量，求：

（1）驱动电机的输入功率；
（2）电动彩车通过天安门前时牵引汽车前进的机械功率；
（3）驱动电机的内阻和机械效率．

Answer 1

【答案】
（1）

解：驱动电机的输入功率 P入=U I=300×10W=3000W

（2）

解：彩车匀速行驶的速度 V= =

彩车的牵引力F牵=f阻=Kmg=0.02×6.75×103×10N=1350 N

彩车的机械功率 P机=F V=1350×2W=2700 W

（3）

解：电机内阻的发热功率 P热=P入﹣P机=3000﹣2700W=300 W

又 P热=I2 r

所以 r= =3Ω

机械效率η= ×100%=90%

【解析】解出阻力，驱动力等于阻力，再解出速度，根据P=Fv，求解驱动力的功率，即电机的输出功率；先解出输入电功率，再根据P热=P入﹣P出解出热功率，根据P热=I2R计算电机的电阻；根据η= 计算驱动电机的机械效率．
【考点精析】本题主要考查了电功率和电功的相关知识点，需要掌握电流做功的实质是电场力对电荷做功.电场力对电荷做功，电荷的电势能减少，电势能转化为其他形式的能.因此电功W=qU=UIt，这是计算电功普遍适用的公式. ? 单位时间内电流做的功叫电功率，P=W/t=UI，这是计算电功率普遍适用的公式才能正确解答此题．