Question

【题目】山师附中一研究性学习小组制作了一辆以蓄电池为驱动能源的环保电动汽车，其电池每次充电仅需三至五个小时，蓄电量可让小汽车一次性跑500m，汽车时速最高可达10m/s，汽车总质量为9kg。驱动电机直接接在蓄电池的两极，且蓄电池的内阻为r=0.20Ω。当该汽车在水平路面上以v＝2m/s的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电流I＝1.5A，电压U＝3.0V，内电阻RM=0.40Ω。在此行驶状态下（取g＝10 m/s2），求：

（1）驱动电机输入的电功率P入；

（2）驱动电机的热功率P热；

（3）驱动电机输出的机械功率P机；

（4）蓄电池的电动势E。

Answer 1

【答案】（1）4.5W（2）0.9W（3）3.6W（4）3.3V

【解析】试题分析：根据P=UI求出驱动电机的输入功率；由P=I2r可求得热功率；由输入功率与热功率的差值可求出机械功率；由闭合电路欧姆定律可求得电源的电动势。

（1）驱动电机输入的电功率：P入＝IU＝1.5×3.0W＝4.5W
（2）驱动电机的热功率：P热＝I2R＝(1.5)2×0.40W＝0.9W
（3）驱动电机输出的机械功率：P机＝P入P热＝3.6W
（4）蓄电池的电动势：E=U+IR=（3.0+1.5×0.2）V=3.3V