Question

人類登上月球已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)，如圖是宇航員操縱著用蓄電池驅(qū)動(dòng)的月球車．
（1）為什么月球車是用電來驅(qū)動(dòng)的？
（2）若月球車電動(dòng)機(jī)線圈電阻是0.5Ω，電動(dòng)機(jī)兩端電壓是110V，當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，通過線圈的電流是10A，5min內(nèi)電動(dòng)機(jī)做了多少機(jī)械功？

Answer 1

解：（1）在月球上沒有充足的氧氣使內(nèi)燃機(jī)內(nèi)的燃料燃燒．內(nèi)燃機(jī)無法工作中，所以要選擇電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力來源．
（2）電流做功W=UIt=110V×10A×5×60s=3.3×10⁵J；
線圈發(fā)熱消耗的能量Q=I²Rt=（10A）²×0.5Ω×5×60s=1.5×10⁴J；
電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功W_機(jī)=W-Q=3.3×10⁵J-1.5×10⁴J=3.15×10⁵J；
答：5min內(nèi)電動(dòng)機(jī)做了3.15×10⁵J的機(jī)械功．
分析：（1）因?yàn)樵虑蛏蠜]有氧氣，故汽油等燃料不能在內(nèi)燃機(jī)中燃燒產(chǎn)生能量，而蓄電池或太陽(yáng)能電池板可以產(chǎn)生電能，所以月球車常用電能驅(qū)動(dòng)；
（2）電動(dòng)機(jī)對(duì)外做的功等于電流做的總功與線圈發(fā)熱消耗能量之差，即機(jī)械功W_機(jī)=W-Q，結(jié)合公式：電流做功W=UIt，線圈發(fā)熱消耗的能量利用Q=I²Rt進(jìn)行分析計(jì)算求解即可．
點(diǎn)評(píng)：能否知道電動(dòng)機(jī)做功與電流做功和線圈發(fā)熱消耗能量的關(guān)系及電流做功的公式是解決此題的關(guān)鍵，計(jì)算時(shí)主要單位換算．