Question

環(huán)保汽車將為2008年奧運會場館服務(wù)。某輛以蓄電池為驅(qū)動能源的環(huán)保汽車，總質(zhì)量m＝3×10³ kg。當它在水平路面上以v＝36 km/h的速度勻速行駛時，驅(qū)動電機的輸入電流I＝50 A，電壓U＝300 V。在此行駛狀態(tài)下。

1.求驅(qū)動電機的輸入功率P_電；

2.若驅(qū)動電機能夠?qū)⑤斎牍β实?0%轉(zhuǎn)化為用于牽引汽車前進的機械功率P_機，求汽車所受阻力與車重的比值（g取10 m/s²）；

3.設(shè)想改用太陽能電池給該車供電，其他條件不變，求所需的太陽能電池板的最小面積。結(jié)合計算結(jié)果，簡述你對該設(shè)想的思考。已知太陽輻射的總功率P₀＝4×10²⁶ W，太陽到地球的距離r＝1.5×10¹¹ m，太陽光傳播到達地面的過程中大約有30%的能量損耗，該車所用太陽能電池的能量轉(zhuǎn)化效率約為15%。

 

Answer 1

【答案】

 

1.

2.

3.

【解析】⑴驅(qū)動電機的輸入功率

⑵在勻速行駛時      

汽車所受阻力與車重之比   。

⑶當太陽光垂直電磁板入射式，所需板面積最小，設(shè)其為S，距太陽中心為r的球面面積

若沒有能量的損耗，太陽能電池板接受到的太陽能功率為，則

設(shè)太陽能電池板實際接收到的太陽能功率為P，

所以

 由于，所以電池板的最小面積