Question

如图所示是某研究所研制的太阳能汽车，它是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能，再利用电动机来驱动的一种新型汽车．设太阳光照射到电池板上的辐射功率为7kW．在晴朗的天气，电池对着太阳时产生的电压为160V，并对车上的电动机提供12A的电流，请你求出：
（1）在这种情况下电动机消耗的电功率是多大？
（2）太阳能电池板将太阳能转化为电能的效率是多大？
（3）如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为75%，当汽车在水平路面上匀速行驶时，受到的牵引力为180N，则在1min钟内这辆车行驶了多少米？

Answer 1

分析：（1）根据P=UI，将已知数值代入即可求出这种情况下电动机消耗的电功率．
（2）根据（1）中电功率的数值和太阳光照射到电池板上的辐射功率为7kW，即可求出答案．
（3）根据P=

W

t

求得W_电，再利用电动机将电能最终转化为机械能的效率为75%，求得W_机，再利用W=Fs求得s即可．

解答：解：（1）P=UI=160v×12A=1920W；
（2）太阳能转化为电能的效率=

1920W

7000W

=27.4%；
（3） 由P=

W

t

得W_电=Pt=1920W×60s=115200J，由题意W_机=W_电η=115200J×75%=86400J，
又由W=Fs得：汽车行驶的距离s=

W

F

=

86400J

180N

=480m．
答：（1）电动机消耗的电功率为1920W；
（2）太阳能电池板将太阳能转化为电能的效率是27.4%；
（3）汽车在1min钟行驶了480m．

点评：此题主要考查学生对功率的计算，功的计算，太阳能的转化等知识点的理解和掌握，此题涉及到的知识点较多，难度不是很大，属于中档题．此题体现了物理与高科技相结合的思想．