Question

【題目】山師附中一研究性學習小組制作了一輛以蓄電池為驅動能源的環保電動汽車，其電池每次充電僅需三至五個小時，蓄電量可讓小汽車一次性跑500m，汽車時速最高可達10m/s，汽車總質量為9kg。驅動電機直接接在蓄電池的兩極，且蓄電池的內阻為r=0.20Ω。當該汽車在水平路面上以v＝2m/s的速度勻速行駛時，驅動電機的輸入電流I＝1.5A，電壓U＝3.0V，內電阻RM=0.40Ω。在此行駛狀態下（取g＝10 m/s2），求：

（1）驅動電機輸入的電功率P入；

（2）驅動電機的熱功率P熱；

（3）驅動電機輸出的機械功率P機；

（4）蓄電池的電動勢E。

Answer 1

【答案】（1）4.5W（2）0.9W（3）3.6W（4）3.3V

【解析】試題分析：根據P=UI求出驅動電機的輸入功率；由P=I2r可求得熱功率；由輸入功率與熱功率的差值可求出機械功率；由閉合電路歐姆定律可求得電源的電動勢。

（1）驅動電機輸入的電功率：P入＝IU＝1.5×3.0W＝4.5W
（2）驅動電機的熱功率：P熱＝I2R＝(1.5)2×0.40W＝0.9W
（3）驅動電機輸出的機械功率：P機＝P入P熱＝3.6W
（4）蓄電池的電動勢：E=U+IR=（3.0+1.5×0.2）V=3.3V