Question

8．每年6月5日為世界環(huán)境日，今年我國環(huán)境日主題為“減少污染--行動(dòng)起來”．為了減少城市空氣污染，政府鼓勵(lì)市民使用電動(dòng)自行車，如圖：
這種電動(dòng)自行車的技術(shù)參數(shù)如下：
（1）電動(dòng)機(jī)36V，180W
（2）密封免維修酸鉛蓄電池（12V，12A）×3
（3）額定載重75kg，最高時(shí)速20km/h
（4）在正常行駛速度15km/h的情況下能行駛60km
（5）100km充電電能消耗1.2KW•h
請根據(jù)以上參數(shù)計(jì)算回答下列問題：
（1）為了使電動(dòng)機(jī)正常工作，3個(gè)蓄電池應(yīng)采用串聯(lián)連接方式．
（2）電動(dòng)自行車在正常行駛速度（15km/h）的情況下行駛60km用時(shí)多少4小時(shí)．
（3）電動(dòng)自行車按正常速度（15km/h）勻速行駛所受阻力為24N，則行駛100km電動(dòng)自行車克服阻力做功多少焦？該電動(dòng)自行車的機(jī)械效率為多少？

Answer 1

分析 （1）串聯(lián)電池的總電壓等于各串聯(lián)的電池電壓之和．
（2）已知車速v，行駛的路程s，由t=$\frac{s}{v}$可求出時(shí)間．
（3）已知阻力f，行駛的路程，由功的公式可求出電動(dòng)自行車克服阻力做的功；已知總功與有用功，由效率公式可求出效率．

解答 解：
（1）電機(jī)電壓是36V，每個(gè)蓄電池電壓12V，三個(gè)蓄電池應(yīng)采用串聯(lián)方式連接．
（2）速度v=15km/h，路程s=60km，由v=$\frac{s}{t}$可得，行駛時(shí)間t=$\frac{s}{v}$=$\frac{60km}{15km/h}$=4h．
（3）自行車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，牽引力F等于阻力f=24N，行駛s=100km=1×10⁵m，
克服阻力做的功W_有用=Fs=fs=24N×1×10⁵m=2.4×10⁶J．
行駛100km電動(dòng)自行車做的總功W_總=1.2kW•h=1.2×10³W×3600s=4.32×10⁶J．
電動(dòng)自行車的機(jī)械效率：電動(dòng)自行車的機(jī)械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{2.4×1{0}^{6}J}{4.32×1{0}^{6}J}$≈55.6%．
故答案為：（1）串聯(lián)；
（2）4；
（3）行駛100km電動(dòng)自行車克服阻力做功2.4×10⁶J；該電動(dòng)自行車的機(jī)械效率為55.6%．

點(diǎn)評 本題為力學(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．