Question

太陽能電動車，它由太陽能電池提供動力，如圖是它的電路簡化圖，光能轉化為電能
儲存在太陽能電池中，提供電動機轉動需要的動力，可通過改變調速電阻來調節電動機轉速．已知太陽能電池電壓為600V．請回答以下問題：
（1）當調速電阻的滑片P在最右端時，調速電阻接入電路的阻值為10Ω，閉合開關S，電壓表示數為500V，此時電動機的電功率是多少？
（2）當調速電阻的滑片P滑到最左端時，電動機電功率達到18kW，此時電流表示數多大？
（3）1min電動機消耗的電能是多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）由電路圖可知，當調速電阻的滑片P在最右端時，電動機與調速電阻串聯，電壓表測電動機兩端的電壓，根據串聯電路的電阻特點求出調速電阻兩端的電壓，根據歐姆定律求出電路中的電流，根據P=UI求出此時電動機的電功率；
（2）當調速電阻的滑片P在最左端時，電路為電動機的簡單電路，根據I=求出通過電動機的電流即為電流的示數；
（3）根據W=Pt求出1min電動機消耗的電能．
解答：解：（1）當調速電阻的滑片P在最右端時，電動機與調速電阻串聯，則：
調速電阻兩端的電壓U_調=U-U_機=600V-500V=100V，
電路中的電流I===10A，
此時電動機的電功率P=U_機I=500V×10A=5000W=5KW．
（2）當調速電阻的滑片P在最左端時，電路為電動機的簡單電路，
通過電流表的示數I===30A．
（3）1min電動機消耗的電能W=Pt=18000W×60s=1.08×10⁶J．
答：（1）當調速電阻的滑片P在最右端時，電動機的電功率為5KW；
（2）當調速電阻的滑片P滑到最左端時，電流表示數為30A；
（3）1min電動機消耗的電能為1.08×10⁶J．
點評：本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律、電功率公式、電功公式的應用，關鍵是公式及其變形式的靈活運用．