Question

如圖所示是某研究所研制的太陽能汽車，它是利用太陽能電池將接收到的太陽能轉(zhuǎn)化為電能，再利用電動機來驅(qū)動的一種新型汽車．設太陽光照射到電池板上的輻射功率為7kW．在晴朗的天氣，電池對著太陽時產(chǎn)生的電壓為160V，并對車上的電動機提供12A的電流，請你求出：
（1）在這種情況下電動機消耗的電功率是多大？
（2）太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的效率是多大？
（3）如果這輛汽車的電動機將電能最終轉(zhuǎn)化為機械能的效率為75%，當汽車在水平路面上勻速行駛時，受到的牽引力為180N，則在1min鐘內(nèi)這輛車行駛了多少米？

Answer 1

解：（1）P=UI=160v×12A=1920W；
（2）太陽能轉(zhuǎn)化為電能的效率==27.4%；
（3） 由P=得W_電=Pt=1920W×60s=115200J，由題意W_機=W_電η=115200J×75%=86400J，
又由W=Fs得：汽車行駛的距離s===480m．
答：（1）電動機消耗的電功率為1920W；
（2）太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的效率是27.4%；
（3）汽車在1min鐘行駛了480m．
分析：（1）根據(jù)P=UI，將已知數(shù)值代入即可求出這種情況下電動機消耗的電功率．
（2）根據(jù)（1）中電功率的數(shù)值和太陽光照射到電池板上的輻射功率為7kW，即可求出答案．
（3）根據(jù)P=求得W_電，再利用電動機將電能最終轉(zhuǎn)化為機械能的效率為75%，求得W_機，再利用W=Fs求得s即可．
點評：此題主要考查學生對功率的計算，功的計算，太陽能的轉(zhuǎn)化等知識點的理解和掌握，此題涉及到的知識點較多，難度不是很大，屬于中檔題．此題體現(xiàn)了物理與高科技相結(jié)合的思想．