◎ 题目

环保汽车将为2008年奥运会场馆服务．某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量m=3×103kg．当它在水平路面上以v=36km/h的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电流I=50A，电压U=300V．在此行驶状态下： （1）求驱动电机的输入功率P电； （2）若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机，求汽车所受阻力与车重的比值（g取10m/s2）； （3）设想改用太阳能电池给该车供电，其他条件不变，求所需太阳能电池板的最小面积．结合计算结果，简述你对该设想的思考． 已知太阳辐射的总功率P0=4×1026W，太阳到地球的距离r=1.5×1011m，太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗，该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15%．

◎ 答案

（1）驱动电机的输入功率 P电=IU=1.5×104W 故驱动电机的输入功率P电=1.5×104W． （2）在匀速行驶时：P机=0.9P电=Fv=fv，故有：f= 0.9P电 v ，v=36km/h=10m/s， 带入数据得汽车所受阻力与车重之比为： f mg =0.045． 故汽车所受阻力与车重的比值为0.045． （3）当阳光垂直电磁板入射式，所需板面积最小，设其为S，距太阳中心为r的球面面积：S0=4πr2． 若没有能量的损耗，太阳能电池板接受到的太阳能功率为P′，则 P′ P0 = S S0       ① 设太阳能电池板实际接收到的太阳能功率为P，P=（1-30%）P/② 所以由①②可得： P P0(1-30%) = S S0 由于P电=15%P，所以电池板的最小面积S= PS0 0.7P0 = 4πr2P电 0.15×0.7×P0 ≈101m2 故所需最小面积为101m2． 分析可行性并提出合理的改进建议：现在还不能达到设计要求，要进一步提高太阳能电池转化率，减小车的质量，提高电动机效率．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“环保汽车将为2008年奥运会场馆服务．某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量m=3×103kg．当它在水平路面上以v=36km/h的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电流I=50A，电压U=300…”主要考查了你对  【平均功率和瞬时功率的区别】，【电功】，【电功率】，【能量守恒定律、第一类永动机】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。