如圖是常見(jiàn)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≤30km/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(guò)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(guò)計(jì)算說(shuō)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(lái)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100km,則電動(dòng)自行車與這輛轎車的客運(yùn)效率之比是多少?

【答案】分析:(1)“36V/10Ah”中,指出了蓄電池的供電電壓和容量;
(2)由電動(dòng)自行車勻速行駛,可知電動(dòng)自行車的牽引力等于阻力,而阻力為自行車總重的0.02倍,據(jù)此求牽引力大;
知道速度和行駛時(shí)間,利用速度公式求20min行走的路程;
知道牽引力大小和行駛的路程,利用功的公式求電動(dòng)機(jī)對(duì)自行車做的功:
知道電動(dòng)機(jī)的效率,利用效率公式求電流做的總功,再利用W=UIt求通過(guò)線圈的電流;
(3)計(jì)算出電動(dòng)車每行駛100km耗電的費(fèi)用和摩托車每行駛100km耗油的費(fèi)用,進(jìn)行比較得出誰(shuí)更經(jīng)濟(jì);
(4)摩托車的動(dòng)力來(lái)源于汽油機(jī)(熱機(jī)),工作時(shí)要排放廢氣并產(chǎn)生噪聲,對(duì)環(huán)境污染大;電動(dòng)自行車的功力來(lái)源于電動(dòng)機(jī),使用的大多數(shù)是鉛酸蓄電池,使用一年就需更換,這種電池腐蝕后溢出的鉛、酸性物質(zhì)對(duì)土壤和人體健康危害很大;
(5)知道客運(yùn)效率η=,求出電動(dòng)自行車的客運(yùn)效率和轎車的客運(yùn)效率,再求出電動(dòng)自行車與這輛轎車的客運(yùn)效率之比.
解答:解:
(1)“36V/10Ah”中,說(shuō)明蓄電池的供電電壓為36V,蓄電池的容量為10Ah;
(2)∵電動(dòng)自行車勻速行駛,
∴F=f=0.02G=0.02×(m1+m2)g=0.02×(70kg+40kg)×10N/kg=22N,
20min行走的路程:
s=vt=6m/s×20×60s=7200m;
電動(dòng)機(jī)對(duì)自行車做的功:
W=Fs=22N×7200m=1.584×105J,
電流做的總功:
W===1.98×105J,
通過(guò)線圈的電流:
I==≈4.58A;
(3)電動(dòng)車每行駛100km耗電的費(fèi)用為2×0.6kW?h×0.5元/kW?h=0.6元,
摩托車每行駛100km耗油的費(fèi)用為2.5L×5.1元/L=12.75元,
由此可知,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)車更經(jīng)濟(jì);
(4)摩托車工作時(shí),要排放廢氣并產(chǎn)生噪聲,對(duì)環(huán)境污染大;電動(dòng)自行車工作時(shí)不排放尾氣、噪聲小,但目前市場(chǎng)上使用的大多數(shù)是鉛酸蓄電池,使用一年就需更換,這種電池腐蝕后溢出的鉛、酸性物質(zhì)對(duì)土壤和人體健康危害很大;
(5)客運(yùn)效率η=,
電動(dòng)自行車的客運(yùn)效率:
η1=
轎車的客運(yùn)效率:
η2=,
η1:η2==24:1.
答:(1)蓄電池的供電電壓為36V,蓄電池的容量為10Ah;
(2)行駛20min,電動(dòng)機(jī)對(duì)自行車做的功為1.584×105J,通過(guò)電動(dòng)機(jī)線圈的電流為4.58A;
(3)使用電動(dòng)自行車更經(jīng)濟(jì);
(4)摩托車工作時(shí),要排放廢氣并產(chǎn)生噪聲,對(duì)環(huán)境污染大;電動(dòng)自行車工作時(shí)不排放尾氣、噪聲小,但目前市場(chǎng)上使用的大多數(shù)是鉛酸蓄電池,使用一年就需更換,這種電池腐蝕后溢出的鉛、酸性物質(zhì)對(duì)土壤和人體健康危害很大;
(5)電動(dòng)自行車與這輛轎車的客運(yùn)效率之比是24:1.
點(diǎn)評(píng):本題為力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)的綜合題,解決的是有關(guān)電動(dòng)自行車和摩托車的相關(guān)問(wèn)題,有意義,能從基本參數(shù)表中得出有用信息并加以利用是本題的關(guān)鍵.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

(2013?廈門一模)如圖是常見(jiàn)的一種電動(dòng)自行車,因其節(jié)能環(huán)保、便捷實(shí)用而受到很多工薪階層的青睞.請(qǐng)你說(shuō)出4種電動(dòng)自行車上不同部件中蘊(yùn)含的物理知識(shí).

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

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最高車速 ≤30km/h 一次充電連續(xù)行駛里程 50km
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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
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(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(guò)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(guò)計(jì)算說(shuō)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(lái)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100km,則電動(dòng)自行車與這輛轎車的客運(yùn)效率之比是多少?

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如圖是常見(jiàn)的一種電動(dòng)自行車,因其節(jié)能環(huán)保,便捷實(shí)用而受很多工薪階層人員的青睞.對(duì)這種電動(dòng)自行車上不同部件中蘊(yùn)含的物理知識(shí),下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( 。

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:解答題

如圖是常見(jiàn)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).
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蓄電池36V/10Ah
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(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(lái)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100km,則電動(dòng)自行車與這輛轎車的客運(yùn)效率之比是多少?

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