Question

（2012?老河口市模擬）如圖所示，電動(dòng)自行車(chē)是倍受人們青睞的一種交通工具，它可以電動(dòng)騎行，亦可以腳踏騎行．電動(dòng)騎行時(shí)，蓄電池對(duì)車(chē)上電動(dòng)機(jī)供電，電動(dòng)機(jī)為車(chē)提供動(dòng)力．下表是某型號(hào)電動(dòng)自行車(chē)主要技術(shù)參數(shù)．

整  車(chē)	整車(chē)質(zhì)量	50kg
	最高車(chē)速	≤30km/h
	最大噪聲	≤62dB
蓄電池	電壓	48V
	容量	12A?h
電動(dòng)機(jī)	額定電壓	48V
	額定功率	240W

（1）電動(dòng)自行車(chē)在構(gòu)造上，很多地方用到了物理知識(shí)．請(qǐng)你列舉一例說(shuō)明：

電動(dòng)自行車(chē)的輪胎上有凹凸不平的花紋，可增大摩擦；②車(chē)把手有花紋，可增大摩擦；③腳踏板上有花紋，可增大摩擦；④車(chē)把的構(gòu)造是輪軸，省力；⑤車(chē)輪是圓形的，滾動(dòng)摩擦比滑動(dòng)摩擦�。�可選其中一例）

．
（2）電動(dòng)自行車(chē)以額定功率行駛時(shí)的工作電流是多大？
（3）蓄電池一次充足電可儲(chǔ)存的能量是多少焦？
（4）若蓄電池儲(chǔ)存能量的80%用于電動(dòng)自行車(chē)行駛克服阻力做功，電動(dòng)自行車(chē)在平直的公路上勻速行駛時(shí)受到的平均阻力為30N，蓄電池充滿(mǎn)一次電最多能連續(xù)行駛多遠(yuǎn)？

Answer 1

分析：（1）觀察電動(dòng)車(chē)的構(gòu)造都有哪些，然后將它的構(gòu)造部分（如輪胎，車(chē)把的構(gòu)造，車(chē)輪，腳踏板，車(chē)把手，軸承等）結(jié)合物理知識(shí)得出答案；
（2）根據(jù)表格數(shù)據(jù)確定額定功率及額定電壓，根據(jù)公式I=

P

U

計(jì)算出其額定電流；
（3）根據(jù)公式W=UIt進(jìn)行分析，結(jié)合表格中的蓄電池電壓及容量便可計(jì)算出儲(chǔ)存的能量；
（4）根據(jù)題意，計(jì)算出克服阻力所做的功，根據(jù)公式s=

W

F

計(jì)算出行駛的路程．

解答：解：（1）電動(dòng)自行車(chē)的構(gòu)造上蘊(yùn)含著豐富的物理知識(shí)：①電動(dòng)自行車(chē)的輪胎上有凹凸不平的花紋，可增大摩擦；②車(chē)把手有花紋，可增大摩擦；③腳踏板上有花紋，可增大摩擦；④車(chē)把的構(gòu)造是輪軸，省力；⑤車(chē)輪是圓形的，滾動(dòng)摩擦比滑動(dòng)摩擦小；
（2）由表格中數(shù)據(jù)知，U_額=48V，P_額=240W，由P=UI得，I_額=

P額

U額

=

240W

48V

=5A
（3）由表格中數(shù)據(jù)知，蓄電池的電壓為48V，容量為12A?h，從單位分析，容量是電流和時(shí)間的乘積，則蓄電池一次充足電可儲(chǔ)存的能量為：
W=UIt=48V×12A×3600s=2.0736×10⁶J
（4）由題意知，電動(dòng)車(chē)克服阻力做的功為W=80%×2.0736×10⁶J=1.65888×10⁶J
根據(jù)W=Fs得，s=

W

F

=

1.65888×106J

30N

=5.5296×10⁴m
答：（1）：①電動(dòng)自行車(chē)的輪胎上有凹凸不平的花紋，可增大摩擦；②車(chē)把手有花紋，可增大摩擦；③腳踏板上有花紋，可增大摩擦；④車(chē)把的構(gòu)造是輪軸，省力；⑤車(chē)輪是圓形的，滾動(dòng)摩擦比滑動(dòng)摩擦小；（可選其中一例）
（2）電動(dòng)自行車(chē)以額定功率行駛時(shí)的工作電流是5A；
（3）蓄電池一次充足電可儲(chǔ)存的能量是2.0736×10⁶J；
（4）蓄電池充滿(mǎn)一次電最多能連續(xù)行駛5.5296×10⁴m．

點(diǎn)評(píng)：此題考查了電功率、電功的計(jì)算，同時(shí)涉及到了轉(zhuǎn)化效率問(wèn)題，關(guān)鍵是通過(guò)電動(dòng)自行車(chē)主要技術(shù)參數(shù)獲取有用的信息．