Question

（2009?海門(mén)市模擬）電動(dòng)自行車(chē)以其輕便、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的特點(diǎn)受到了一些消費(fèi)者的青睞．姜?jiǎng)?lì)才同學(xué)家春節(jié)前新買(mǎi)回一輛電動(dòng)自行車(chē)，他認(rèn)真閱讀說(shuō)明書(shū)后了解到電源電壓為48V，正常行駛時(shí)的工作電流為4A．
（1）支起撐腳，扭開(kāi)鑰匙開(kāi)關(guān)后，旋動(dòng)右手的“調(diào)速”把手，發(fā)現(xiàn)后輪的轉(zhuǎn)速會(huì)發(fā)生改變．他猜測(cè)這個(gè)“調(diào)速”把手相當(dāng)于

滑動(dòng)變阻器

．
（2）這種品牌的電動(dòng)自行車(chē)在水平道路上勻速行駛，在0.5h內(nèi)，行駛了13.5km，在正常行駛過(guò)程中所受的阻力為20N，則：
①它的行駛速度是多少km/h，合多少m/s？
②這段路程內(nèi)該車(chē)克服阻力所做的功是多少？
③該車(chē)電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是多少？
（3）這種品牌的電動(dòng)自行車(chē)可以“自發(fā)電”．如果它的電路　圖可以簡(jiǎn)化成圖所示，請(qǐng)你寫(xiě)出驗(yàn)證它可以“自發(fā)電”的具體做法．答：

斷開(kāi)S，閉合S₁（或S₂），推動(dòng)電動(dòng)車(chē)，如果車(chē)鈴響（或車(chē)燈亮），說(shuō)明可以自發(fā)電

．

Answer 1

分析：（1）滑動(dòng)變阻器是通過(guò)改變連接在電路中的電阻線的長(zhǎng)度來(lái)改變電阻大小的，通過(guò)改變電阻的大小來(lái)改變電路中電流的大小；
（2）①已知電動(dòng)自行車(chē)行駛的路程和時(shí)間，根據(jù)v=

s

t

求出這段路程內(nèi)電動(dòng)車(chē)行駛的速度；
②勻速行駛過(guò)程中所受的阻力為20N，根據(jù)二力平衡的條件可知牽引力為20N，由W=Fs可求該車(chē)克服阻力所做的功；
③電流所做的功為總功，利用W=UIt求出，根據(jù)公式η=

W牽引

W電

即可求出車(chē)電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率
（3）“自發(fā)電”電動(dòng)車(chē)可以斷開(kāi)電源，使電路連通，可以通過(guò)車(chē)鈴或車(chē)燈的工作情況判斷．

解答：解：（1）“調(diào)速”把手相當(dāng)于我們學(xué)過(guò)的滑動(dòng)變阻器，它是利用改變電阻的大小來(lái)改變電路中電流大小的．
 故答案為：滑動(dòng)變阻器；
（2）①v=

s

v

=

13.5km

0.5h

=27 km/h=7.5 m/s，
②∵電動(dòng)自行車(chē)勻速行駛，所受的阻力為20N，根據(jù)二力平衡的條件可知：
牽引力F=f=20N，則該車(chē)克服阻力所做的功W=Fs=20N×1.35×10⁴m=2.7×10⁵J，
③消耗的電能W_電=UIt=192W×0.5×3600s=345600J，
η=

W牽引

W電

×100%=

2.7×105J

345600J

×100%=78%
答：①它的行駛速度是27km/h，合7.5m/s；
②這段路程內(nèi)該車(chē)克服阻力所做的功是2.7×10⁵J，
③該車(chē)電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是78%．
（3）斷開(kāi)S，閉合S₁（或S₂），推動(dòng)電動(dòng)車(chē)，觀察車(chē)鈴是否響（或車(chē)燈是否亮）．如果車(chē)鈴響（或車(chē)燈亮），說(shuō)明可以自發(fā)電．
故答案為：斷開(kāi)S，閉合S₁（或S₂），推動(dòng)電動(dòng)車(chē)，如果車(chē)鈴響（或車(chē)燈亮），說(shuō)明可以自發(fā)電．

點(diǎn)評(píng)：本題考查滑動(dòng)變阻器的工作原理和作用和改變電路中電流大小以及用電器的作用，會(huì)利用功和功率的公式解答電動(dòng)自行車(chē)的關(guān)于電能和機(jī)械能的問(wèn)題，同時(shí)對(duì)電動(dòng)自行車(chē)的電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)有較深刻的認(rèn)識(shí)，知道電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的構(gòu)造上的不同．