题目内容

(2012?老河口市模拟)如图所示,电动自行车是倍受人们青睐的一种交通工具,它可以电动骑行,亦可以脚踏骑行.电动骑行时,蓄电池对车上电动机供电,电动机为车提供动力.下表是某型号电动自行车主要技术参数.
整  车 整车质量 50kg
最高车速 ≤30km/h
最大噪声 ≤62dB
蓄电池 电压 48V
容量 12A?h
电动机 额定电压 48V
额定功率 240W
(1)电动自行车在构造上,很多地方用到了物理知识.请你列举一例说明:
电动自行车的轮胎上有凹凸不平的花纹,可增大摩擦;②车把手有花纹,可增大摩擦;③脚踏板上有花纹,可增大摩擦;④车把的构造是轮轴,省力;⑤车轮是圆形的,滚动摩擦比滑动摩擦小(可选其中一例)
电动自行车的轮胎上有凹凸不平的花纹,可增大摩擦;②车把手有花纹,可增大摩擦;③脚踏板上有花纹,可增大摩擦;④车把的构造是轮轴,省力;⑤车轮是圆形的,滚动摩擦比滑动摩擦小(可选其中一例)

(2)电动自行车以额定功率行驶时的工作电流是多大?
(3)蓄电池一次充足电可储存的能量是多少焦?
(4)若蓄电池储存能量的80%用于电动自行车行驶克服阻力做功,电动自行车在平直的公路上匀速行驶时受到的平均阻力为30N,蓄电池充满一次电最多能连续行驶多远?
分析:(1)观察电动车的构造都有哪些,然后将它的构造部分(如轮胎,车把的构造,车轮,脚踏板,车把手,轴承等)结合物理知识得出答案;
(2)根据表格数据确定额定功率及额定电压,根据公式I=
P
U
计算出其额定电流;
(3)根据公式W=UIt进行分析,结合表格中的蓄电池电压及容量便可计算出储存的能量;
(4)根据题意,计算出克服阻力所做的功,根据公式s=
W
F
计算出行驶的路程.
解答:解:(1)电动自行车的构造上蕴含着丰富的物理知识:①电动自行车的轮胎上有凹凸不平的花纹,可增大摩擦;②车把手有花纹,可增大摩擦;③脚踏板上有花纹,可增大摩擦;④车把的构造是轮轴,省力;⑤车轮是圆形的,滚动摩擦比滑动摩擦小;
(2)由表格中数据知,U=48V,P=240W,由P=UI得,I=
P
U
=
240W
48V
=5A
(3)由表格中数据知,蓄电池的电压为48V,容量为12A?h,从单位分析,容量是电流和时间的乘积,则蓄电池一次充足电可储存的能量为:
W=UIt=48V×12A×3600s=2.0736×106J
(4)由题意知,电动车克服阻力做的功为W=80%×2.0736×106J=1.65888×106J
根据W=Fs得,s=
W
F
=
1.65888×106J
30N
=5.5296×104m
答:(1):①电动自行车的轮胎上有凹凸不平的花纹,可增大摩擦;②车把手有花纹,可增大摩擦;③脚踏板上有花纹,可增大摩擦;④车把的构造是轮轴,省力;⑤车轮是圆形的,滚动摩擦比滑动摩擦小;(可选其中一例)
(2)电动自行车以额定功率行驶时的工作电流是5A;
(3)蓄电池一次充足电可储存的能量是2.0736×106J;
(4)蓄电池充满一次电最多能连续行驶5.5296×104m.
点评:此题考查了电功率、电功的计算,同时涉及到了转化效率问题,关键是通过电动自行车主要技术参数获取有用的信息.
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