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电动汽车是我国重点发展的项目,已经走进我们的家庭.己知某款电动汽车满载时,人和车...

电动汽车是我国重点发展的项目,已经走进我们的家庭.己知某款电动汽车满载时,人和车总质量为1500kg.电动汽车工作时的电路原理如图所示,在电动汽车行驶时,通过改变调速电阻来调节电动机的转速,改变汽车的速度,当汽车行驶速度最大时,电压表示数为200V,电流表示数为15A,此时最大车速为36km/h,勻速行驶时汽车受到的阻力为车总重的001倍.请你用学过的物理知识解答下面的问题.(电池组内阻忽略不计)

1)电动汽车以最大速度匀速行驶时,牵引力为多少?(g=10N/kg

2)若电动汽车以最大车速行驶lh,电动机消耗的电能是多少?

3)己知电动机的内阻为,求lh内电动机产生的热量?

4)调节调速滑片,当电压表示数为150V,电流表示数为10A时,求调速电阻接入电路中的电阻.

 

(1)电动汽车以最大速度匀速行驶时,牵引力为150N; (2)若电动汽车以最大车速行驶lh,电动机消耗的电能是1.08×107J; (3)lh内电动机产生的热量8.1×105J; (4)调节调速滑片,当电压表示数为150V,电流表示数为10A时,调速电阻接入电路中的电阻为5Ω. 【解析】试题分析:(1)汽车匀速行驶时,水平方向的牵引力与阻力是一对平衡力, 所以牵引力F=f=0.01G=0.01mg=×0.01×1500kg×10N/kg=150N; (2)当汽车行驶速度最大时,电压表示数为200V,电流表示数为15A, 所以电动汽车以最大车速行驶lh,电动机消耗的电能:W=UIt=200V×15A×3600s=1.08×107J; (3)由Q=I2Rt可得,lh内电动机产生的热量:Q=I2Rt=(15A)2×1Ω×3600s=8.1×105J; (4)由图可知,调速电阻与电动机串联,电压表测电动机两端电压,电流表测电路中电流, 速度最大时,调速电阻连入阻值为0,所以电源电压U=200V, 当电压表示数为150V时,由串联电路特点可知,调整电阻两端电压:UR=U﹣UM=200V﹣150V=50V, 电路中电流:IR=IM=10A,所以此时调速电阻接入电路中的电阻:. 答:(1)电动汽车以最大速度匀速行驶时,牵引力为150N;(2)若电动汽车以最大车速行驶lh,电动机消耗的电能是1.08×107J;(3)lh内电动机产生的热量8.1×105J;(4)调节调速滑片,当电压表示数为150V,电流表示数为10A时,调速电阻接入电路中的电阻为5Ω. 考点:欧姆定律的应用;二力平衡条件的应用;电功的计算;焦耳定律的计算公式及其应用  
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