Question

目前市场上卖的一种电动自动车，是用一个电瓶（即蓄电池）来驱动的，已知一电动自动车的规格如下：

型号	额定电压	额定电流	最大载重	最大时速	自重
X2004HGx	36V	5A	55kg	20km/h	20kg

（1）请你写出电瓶车在下列使用过程中的能量转化
电瓶充电：______；电瓶车行驶过程中：______．
（2）当某人满载匀速行驶1小时，克服摩擦做的功是多少？（已知他所受的阻力是总车重的0.04倍） （g=10N/kg）
（3）此电动车的效率是多少？
（4）如果用汽油机驱动它，效率为40%，需要多少汽油？（已知汽油的热值是q=4.6×10⁷J/kg）

Answer 1

【答案】分析：（1）电动自行车的动力是靠电瓶来提供的；电动自行车充电的过程是将电能转化为化学能的过程；电动自行车行驶过程是电瓶放电的过程，将化学能转化为电能，再将电能转化为电动自行车运动时的机械能；
（2）根据车的质量和最大载重量求出其总重力，然后可知他所受的阻力，根据s=vt可求出克服阻力所走的距离，然后利用W=fs即可求出克服摩擦做的功．
（3）克服摩擦力做的功与消耗电能的比值就是此电动车的效率．
（4）根据公式Q=qm可求汽油释放的能量，克服摩擦力做的功与汽油释放的能量的比值就是汽油机的效率，根据此等式求出消耗汽油的质量．
解答：解：（1）①电动自行车充电的过程：电能转化为化学能；
②电动自行车行驶的过程是放电的过程：化学能转化为电能，电能再转化为机械能；
故答案为：电能转化为化学能；化学能转化为电能，电能再转化为机械能．
（2）车总重G=mg=（55kg+20kg）×10N/kg=750N，f=0.04G=0.04×750N=30N，v=20km/h，t=1h，
s=vt=20km/h×1h=20km=2×10⁴m，
W=fs=30N×2×10⁴m=6×10⁵J．
答：克服摩擦做的功是6×10⁵J．
（3）车的额定功率P=UI=36V×5A=180W；
1h内此车所消耗的电能是W₁=Pt=180W×3600s=6.48×10⁵J．
电动自行车的效率η==≈92.6%；
答：此电动车的效率是92.6%．
（4）燃烧汽油的效率为η₁==；
所以消耗汽油的质量为m==≈0.033kg．
答：消耗汽油0.033kg．
点评：电动自行车是我们生活中比较常见的交通工具，电动自行车用到了很多物理知识，也是中考的一个热点，需要引起我们的注意．本题考查重力、摩擦力、路程、做功、额定功率、效率等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，要学会从题目所给信息中找到有用的数据，解题过程中要注意单位的换算．