Question

太陽(yáng)能是21世紀(jì)重點(diǎn)發(fā)展應(yīng)用的能源這一，太陽(yáng)能汽車是利用太陽(yáng)能電池將接收到的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，再利用電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)的一種新型汽車．如圖所示，是一輛太陽(yáng)能汽車動(dòng)力部分的電路圖，行駛時(shí)，通過改變滑動(dòng)變阻器R的電阻來(lái)調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)M的轉(zhuǎn)速，從而改變汽車行駛的速度，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片在最右端時(shí)，汽車的行駛速度最大，此時(shí)電壓表的讀數(shù)為120V，電流表的示數(shù)為10A．
（1）求汽車以最大速度行駛時(shí)電動(dòng)機(jī)消耗的電功率；（需選擇公式P=UI或P=U²/R）
（2）當(dāng)汽車以最大速度行駛90min后，此時(shí)電動(dòng)機(jī)消耗的電能為多大？這些能相當(dāng)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(cè)電動(dòng)機(jī)兩端的電壓，電流表測(cè)通過電動(dòng)機(jī)的電流，根據(jù)P=UI求出汽車以最大速度行駛時(shí)電動(dòng)機(jī)消耗的電功率；
（2）根據(jù)W=Pt求出汽車以最大速度行駛90min時(shí)電動(dòng)機(jī)消耗的電能，根據(jù)Q=mq求出這些能相當(dāng)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(shí)電動(dòng)機(jī)消耗的電功率：
P_電=UI=120V×10A=1200W；
（2）汽車以最大速度行駛90min時(shí)電動(dòng)機(jī)消耗的電能：
W=Pt=1200W×90×60s=6.48×10⁶J；
（3）這些能相當(dāng)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(shí)電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為1200W；
（2）汽車以最大速度行駛90min電動(dòng)機(jī)消耗的電能為6.48×10⁶J；相當(dāng)于0.144kg的93^#汽油完全燃燒放出的熱量．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了電功率、電功、熱量的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形式的靈活運(yùn)用，是一道較為簡(jiǎn)單的計(jì)算題．