题目内容

【题目】如图所示是正在试验中的某型号太阳能汽车,它的基本工作原理是把太阳能先转化成电能存储在车中的蓄电池中,蓄电池再对车中的电动机供电从而使车运动.此车内部蓄电池上标有“24V,300Ah”字样,电动机的铭牌上标有“24V,20A”,若电动机线圈的电阻是0.2Ω,忽略一切摩擦,求:
(1)若太阳能的36%转化成电能,要把该车蓄电池充满需转化多少太阳能?
(2)该车电动机正常工作25min,将消耗多少电能?
(3)电动机正常工作时线圈的发热功率和电动机的机械功率.

【答案】
(1)解:蓄电池所存储的电能W=UIt=24V×300A×3600s=2.592×107J,

需要的太阳能W太阳= = =7.2×107J


(2)解:电动机消耗的电能:

W电动机=UIt=24V×20A×25×60s=7.2×105J


(3)解:电动机的热功率P=I2R=(20A)2×0.2Ω=80W,

电动机总功率P=UI=24V×20A=480W,

电动机的机械功率P=P﹣P=480W﹣80W=400W


【解析】(1)先求出蓄电池充满所存储的电能,然后再求出需要的太阳能.(2)由电动机铭牌可知,其额定电压是24V,额定电流是20A,由W=UIt可以求出电动机消耗的电能.(3)由电功率公式求出线圈的发热功率,电动机总功率,总功率与发热功率之差是电动机的机械功率.
【考点精析】掌握电功的计算和电功率的计算公式是解答本题的根本,需要知道电功计算公式:W=UIt(式中单位W→焦(J);U→伏(V);I→安(A);t→秒);计算电功率公式:P =W/t ;P=UI ; 式中单位P→瓦(w);W→焦;t→秒;U→伏(V);I→安(A)计算电功率还可用公式:P=I2R和P= U2/R.

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