Question

2．图1是一种新型太阳能电动观光车，图2是其电路简化图，电压为600V太阳能电池给电动机提供动力，通过一个调速电阻改变电动机转速，调速电阻的最大阻值为100Ω．
（1）观光车以5m/s的速度在水平路面上匀速行驶1分钟，受到的阻力是200N．则观光克车服阻力做功的功率是多少？
（2）当滑片P在最左端时，电流表的示数为30A；当滑片P在最右端时，电压表示数为500V．求电动机的功率范围．
（3）太阳能电动观光车与普通汽车相比，具有哪些优点？（写出一条即可）

Answer 1

分析 （1））由于在水平路面上匀速行驶，车克服阻力需要施加的动力与阻力平衡，据此求出电流，即可利用P=Fv求功率；
（2）当滑片P在最右端时，根据欧姆定律求出电路中的电流，利用P=UI分别求出电动机的功率．
（3）从节能环保的角度去分析即可．

解答 解：（1）由于在水平路面上匀速行驶，则观光车平衡力的作用，则F=f=200N，
则克服阻力做功的功率：P=Fv=200N×5m/s=1000W；
（2）当滑片P在最左端时，只有电动机工作，则电动机功率为：
P_最大=UI=600V×30A=18000W；
当滑片在最右端时，调速电阻全部连入电路，根据欧姆定律得电路中的电流：
I_最小=$\frac{{U}_{R}}{R}$=$\frac{500V}{100Ω}$=5A，
根据串联电路的总电压等于各用电器两端电压之和可知：
电动机两端的电压U_M=U-U_R=600V-500V=100V，
则电动机最小功率为：P_最小=U_MI_最小=100V×5A=500W；
所以电动机的功率范围500W～18000W．
（3）太阳能观光车不燃烧化石燃料，因此具有节能、噪声小、无尾气排放等优点．
答：（1）观光克车服阻力做功的功率是1000W；
（2）电动机的功率范围为500W～18000W．
（3）观光车具有节能、噪声小、无尾气排放等优点．

点评 本题主要考查功率计算公式的理解和掌握，综合性较强，关键是电动机不是纯电阻用电器，它的功率一定利用P=UI计算功率，所以有一定难度，计算时要注意．