如图是一辆设计中的太阳能汽车动力部分的电路简图．设阳光辐射到太阳能电池的光能接受板上的功率为1×104W．行驶时，可通过改变滑动变阻器的电阻来调节电动机转速从而改变汽车行驶速度．当滑动变阻器滑片在最左端时，汽车的行驶速度最大，此时电压表的示数为180V，电流表示数为15A．
（1）汽车以最大速度行驶时电动机消耗的电功率是多大？
（2）当滑片向右移至某一位置时，汽车的行驶速度小于最大速度．此时电压表示数为150V，电流表示数10A，则此时滑动变阻器接入电路的电阻是多少？电动机消耗的功率与滑动变阻器消耗的功率之比是多少？
试题答案
解：（1）由图可知，滑片在最左端时，电路中只有电动机，汽车的行驶速度最大，U=180V，I=15A，可求：
电动机消耗的电功率：
P=UI=180V×15A=2700W，
电源电压：
U=180V；
（2）当滑片向右移至某一位置时，
∵U=UM+UR，
∴UR=U-UM=180V-150V=30V，
滑动变阻器接入电路的电阻：
R===3Ω，
电动机与滑动变阻器消耗的功率之比：
===．
答：（1）汽车以最大速度行驶时电动机消耗的电功率是2700W；
（2）此时滑动变阻器接入电路的电阻是3Ω，电动机与滑动变阻器消耗的功率之比是5：1．
试题解析
（1）分析电路图可知，电动机和滑动变阻器串联，电压表测量电动机两端电压，电流表测量通过电动机的电流，当汽车行驶速度最大时，滑片在最左端，知道电动机两端的电压值和通过的电流值：①利用P=UI求电动机消耗的电功率，②求出电源电压；
（2）当滑片向右移至某一位置时，知道电压表和电流表的示数，可求滑动变阻器两端的电压，利用欧姆定律求滑动变阻器接入电路的电阻R；再根据公式P=UI求电动机与滑动变阻器消耗的功率之比．
点评：本题考查了电功率计算公式的应用、欧姆定律的应用，串联电路的（电压、电流、电阻）特点是基础，电动机消耗功率的计算要用P=UI计算（消耗电能并不是全转化为内能、大部分转化为机械能）是本题的关键．