Question

11．隨著人民生活水平的提高，電動(dòng)自行車已進(jìn)入千家萬(wàn)戶．明明家新買的xxx型號(hào)電動(dòng)自行車的主要技術(shù)參數(shù)如表中所示．

整車質(zhì)量	40kg
電機(jī)額定功率	240W
額定工作電壓	48V
最大車速	≤20km/h

（1）電動(dòng)自行車的照明燈都采用的是LED技術(shù)，LED燈相對(duì)于白熾燈的優(yōu)點(diǎn)是：發(fā)光效率高（答出一條即可）．
（2）該車以額定功率行駛時(shí)，通過(guò)電機(jī)的電流為多大？
（3）電動(dòng)自行車行駛時(shí)所受的阻力為人車總重的0.04倍，電機(jī)能把80%的電能轉(zhuǎn)化為克服阻力做功．質(zhì)量為60kg的明明騎著這輛電動(dòng)自行車，在平直公路上以額定功率勻速行駛10min，通過(guò)的路程是多少？（g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）閱讀題目中的文字和表格可以發(fā)現(xiàn)，LED燈電壓低，功率小，響應(yīng)時(shí)間短，故可從以上幾點(diǎn)進(jìn)行分析其優(yōu)點(diǎn)．
（2）參數(shù)中，已知電動(dòng)車的額定功率和額定電壓，所以算電流，可根據(jù)電功率公式的變形式I=$\frac{P}{U}$算出；
（3）本題中有一個(gè)等量關(guān)系，就是80%的電能轉(zhuǎn)化為克服阻力做功．解答本題就需要根據(jù)這個(gè)關(guān)系進(jìn)行求解．
我們可先求出人和車的總重力，然后求出車受到的阻力，最后根據(jù)80%的電能轉(zhuǎn)化為克服阻力做功這個(gè)關(guān)系和W=Pt、W=Fs這兩個(gè)公式建立一個(gè)等式，就可以求出電動(dòng)車通過(guò)的路程．

解答 解：（1）LED燈和白熾燈相比有明顯的優(yōu)點(diǎn)：在光照強(qiáng)度相同的情況下，LED燈不必要達(dá)到很高的溫度就能發(fā)光，電能基本上不轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，幾乎全部轉(zhuǎn)化光能，因而發(fā)光效率高；LED燈的額定電壓低，人直接接觸不會(huì)觸電；LED燈響應(yīng)時(shí)間短，也就是從開始發(fā)光到正常發(fā)光所用的時(shí)間短；LED燈額定功率小，節(jié)約能源．故優(yōu)點(diǎn)可從發(fā)光效率高、節(jié)能降耗，響應(yīng)時(shí)間短、環(huán)保、額定電壓低（安全電壓）以上任意寫出一點(diǎn)均可．
（2）由P=UI得：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{240W}{48V}$=5A．
（3）人和車的總重力：G_總=（m_車+m_人）g=（40kg+60kg）×10N/kg=1000N；
車受到的阻力：F_阻=0.04G_總=40N；
由題意得：80%Pt=F_阻s
則s=$\frac{80%Pt}{{F}_{阻}}$=$\frac{0.8×240W×600s}{40N}$=2880m．
答：（1）發(fā)光效率高；
（2）該車以額定功率行駛時(shí)，通過(guò)電機(jī)的電流為5A．
（3）通過(guò)的路程是2880m．

點(diǎn)評(píng) 本題的第（1）問(wèn)是一個(gè)開放性試題；第（2）問(wèn)是一個(gè)簡(jiǎn)單的公式計(jì)算題；難度在第（3）問(wèn)，計(jì)算需要用到兩個(gè)功的計(jì)算公式，求解時(shí)需要根據(jù)題中的等量關(guān)系建立一個(gè)等式，從而進(jìn)行求解．當(dāng)然本題還可以逐步計(jì)算：先根據(jù)W=Pt算出電能，然后乘以80%算出電動(dòng)車克服阻力做的功，再算出人和車的總重力，從而算出電動(dòng)車行駛時(shí)受到的阻力，最后根據(jù)公式W=Fs的變形式算出電動(dòng)車通過(guò)的路程．