Question

 (2007年全國(guó)初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽題）圖7是常見的一種電動(dòng)自行車，使用前要先對(duì)車上的蓄電池充電。騎行時(shí)，蓄電池對(duì)車上的電動(dòng)機(jī)供電，電動(dòng)機(jī)為車提供動(dòng)力。下表是這種品牌電動(dòng)自行車的一些主要技術(shù)參數(shù)。

最高車速	≤30kn/h	一次充電連續(xù)行駛里程	50km
蓄電池	36V／10Ah鉛酸蓄電池	充電時(shí)間	8h
一次充電耗電量	0.6kW•h	電動(dòng)機(jī)效率	80％
整車質(zhì)量	40kg	最大騎行噪聲	≤62dB

　

請(qǐng)回答：

    (1)．技術(shù)參數(shù)表中“36V／10Ah”表示的物理意義是什么？

    (2)．若質(zhì)量是70kg的人騎電動(dòng)自行車在水平路面上以6m/s的速度勻速行駛時(shí)，受到的阻力是人與車總重的0.02倍，取g＝10N／kg。求：行駛20min，電動(dòng)機(jī)對(duì)自行車做的功和通過電動(dòng)機(jī)線圈的電流。

    (3)．若摩托車每行駛100km耗油2.5L，油價(jià)約5.1元/L，照明用電的電費(fèi)約0.5元/kW•h，請(qǐng)通過計(jì)算說明使用電動(dòng)自行車與摩托車哪種更經(jīng)濟(jì)。

(4)．請(qǐng)從環(huán)保角度，比較電動(dòng)自行車與摩托車對(duì)環(huán)境的污染情況。

(5)．在交通運(yùn)輸中，常用“客運(yùn)效率”來反映交通工具的某項(xiàng)效能，“客運(yùn)效率”表示每消耗單位能量對(duì)應(yīng)的載客數(shù)和運(yùn)送路程的乘積，即客運(yùn)效率＝人數(shù)×路程／消耗能量。一個(gè)人騎電動(dòng)自行車“消耗1MJ（10⁶J）的能量可行駛30km，一輛載有4人的普通轎車，消耗320MJ的能量可行駛l00 km，則電動(dòng)自行車與這輛轎車的客運(yùn)效率之比是多少？

Answer 1

解析：(1)．當(dāng)供電電壓是36V，通過的電流是10A時(shí)，可供電l h 。

(2)．因電動(dòng)自行車勻速行駛，故發(fā)動(dòng)機(jī)提供的牽引力與阻力相等：

F＝f＝0.02×(m₁＋m₂)g＝0.02×(0kg＋40kg)×l0 N／kg＝22N.。

20min內(nèi)自行車通過的路程為 S＝vt＝6m／s×20×60s＝7200m。

  電動(dòng)機(jī)對(duì)自行車做的功W_有＝Fs＝22N×7200m＝l.584×10⁵J。

  電流所做的總功為W_總＝＝J＝l.98×10⁵J。

  通過線圈的電流I＝＝＝4.58 A。

(3)．電動(dòng)自行車每行駛 100km耗電的費(fèi)用 2×0.6kW·h×0.5元／kW·h＝0.6元。

   摩托車每行駛100km耗油的費(fèi)用 2.5L×5.1元/L＝12.75元 。

   比較可知，每行駛100km的路程，電動(dòng)自行車比摩托車的費(fèi)用低很多。所以使用電動(dòng)自行車更經(jīng)濟(jì)。

(4)．摩托車工作時(shí)要排出廢氣并產(chǎn)生噪聲，對(duì)環(huán)境污染較大。電動(dòng)自行車工作時(shí)雖然不排尾氣且無噪聲，但目前市場(chǎng)上銷售的電動(dòng)自行車使用的大多是鉛酸蓄電池，使用一年左右就需更換。這種電池腐蝕后溢出的含鉛和酸性物質(zhì)對(duì)土壤和人體健康危害很大。鉛是一種具有神經(jīng)毒性的重金屬，會(huì)對(duì)人的大腦造成損傷，導(dǎo)致中樞神經(jīng)功能低下，神經(jīng)及行為功能異常。

(5)．電動(dòng)自行車和汽車的客運(yùn)效率分別用η₁、η₂表示，則

＝＝24 : l 。

【點(diǎn)評(píng)】電動(dòng)自行車是一種綠色環(huán)保的代步工具，具有能效高、污染小的優(yōu)點(diǎn)。