Question

【題目】如圖所示，2009年國慶群眾游行隊伍中的國徽彩車，不僅氣勢磅礴而且還是一輛電動車，充一次電可以走100公里左右．假設(shè)這輛電動彩車總質(zhì)量為6.75×103kg，當(dāng)它勻速通過天安門前500m的檢閱區(qū)域時用時250s，驅(qū)動電機(jī)的輸入電流I=10A，電壓為300V，電動彩車行駛時所受阻力為車重的0.02倍．g取10m/s2 ， 不計摩擦，只考慮驅(qū)動電機(jī)的內(nèi)阻發(fā)熱損耗能量，求：

（1）驅(qū)動電機(jī)的輸入功率；
（2）電動彩車通過天安門前時牽引汽車前進(jìn)的機(jī)械功率；
（3）驅(qū)動電機(jī)的內(nèi)阻和機(jī)械效率．

Answer 1

【答案】
（1）

解：驅(qū)動電機(jī)的輸入功率 P入=U I=300×10W=3000W

（2）

解：彩車勻速行駛的速度 V= =

彩車的牽引力F牽=f阻=Kmg=0.02×6.75×103×10N=1350 N

彩車的機(jī)械功率 P機(jī)=F V=1350×2W=2700 W

（3）

解：電機(jī)內(nèi)阻的發(fā)熱功率 P熱=P入﹣P機(jī)=3000﹣2700W=300 W

又 P熱=I2 r

所以 r= =3Ω

機(jī)械效率η= ×100%=90%

【解析】解出阻力，驅(qū)動力等于阻力，再解出速度，根據(jù)P=Fv，求解驅(qū)動力的功率，即電機(jī)的輸出功率；先解出輸入電功率，再根據(jù)P熱=P入﹣P出解出熱功率，根據(jù)P熱=I2R計算電機(jī)的電阻；根據(jù)η= 計算驅(qū)動電機(jī)的機(jī)械效率．
【考點精析】本題主要考查了電功率和電功的相關(guān)知識點，需要掌握電流做功的實質(zhì)是電場力對電荷做功.電場力對電荷做功，電荷的電勢能減少，電勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能.因此電功W=qU=UIt，這是計算電功普遍適用的公式. ? 單位時間內(nèi)電流做的功叫電功率，P=W/t=UI，這是計算電功率普遍適用的公式才能正確解答此題．