Question

太陽能是21世紀重點發展應用的能源這一，太陽能汽車是利用太陽能電池將接收到的太陽能轉化為電能，再利用電動機來驅動的一種新型汽車．如圖所示，是一輛太陽能汽車動力部分的電路圖，行駛時，通過改變滑動變阻器R的電阻來調節電動機M的轉速，從而改變汽車行駛的速度，當滑動變阻器的滑片在最右端時，汽車的行駛速度最大，此時電壓表的讀數為120V，電流表的示數為10A．
（1）求汽車以最大速度行駛時電動機消耗的電功率；（需選擇公式P=UI或P=U²/R）
（2）當汽車以最大速度行駛90min后，此時電動機消耗的電能為多大？這些能相當于多少kg的93^#汽油完全燃燒放出的熱量？（93^#汽油的熱值為4.5×10⁷J/Kg）

Answer 1

分析：（1）由電路圖可知電壓表測電動機兩端的電壓，電流表測通過電動機的電流，根據P=UI求出汽車以最大速度行駛時電動機消耗的電功率；
（2）根據W=Pt求出汽車以最大速度行駛90min時電動機消耗的電能，根據Q=mq求出這些能相當于多少kg的93^#汽油完全燃燒放出的熱量．

解答：解：（1）汽車以最大速度行駛時電動機消耗的電功率：
P_電=UI=120V×10A=1200W；
（2）汽車以最大速度行駛90min時電動機消耗的電能：
W=Pt=1200W×90×60s=6.48×10⁶J；
（3）這些能相當于多少kg的93^#汽油完全燃燒放出的熱量：
m=

Q

q

=

W

q

=

6.48×106J

4.5×107J/kg

=0.144kg．
答：（1）汽車以最大速度行駛時電動機消耗的電功率為1200W；
（2）汽車以最大速度行駛90min電動機消耗的電能為6.48×10⁶J；相當于0.144kg的93^#汽油完全燃燒放出的熱量．

點評：本題考查了電功率、電功、熱量的計算，關鍵是公式及其變形式的靈活運用，是一道較為簡單的計算題．