Question

2010年5月1日，举世瞩目的上海世博会将隆重召开．借着上海世博会大力推进环保、节能、减排的东风，上海很多市民已经骑上了以锂电池驱动的电动自行车，作为自己日常出行的交通工具．如表为某型号电动自行车的部分参数．

整  车	整车质量	40kg
	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）当一质量为60Kg的人骑着该电动自行车以最高时速在水平路上匀速行驶时，两轮胎与地面接触面积为1.0×10^-2m²．那么车对地面的压强多大？半小时能行驶多远？
（2）若电动机线圈的电阻为4.8Ω，在这段平直路段上，电动自行车刚好以额定功率匀速行驶，则这段时间内电流通过线圈产生的热量是多少？

Answer 1

分析：（1）首先根据身体的质量加上电动车的质量，然后利用G=mg求出其重力，此时重力即为压力，然后利用P=

F

S

即可求出地面受到的压强；
（2）从表中参数可知，电动车的最高车速≤30km/h，然后利用s=vt即可求出半小时能行驶的路程．
（3）已知电动自行车刚好以额定功率匀速行驶，根据表中参数可求出通过电动机的电流，再根据线圈的电阻和时间，可利用公式Q=I²Rt计算热量．

解答：解：（1）F=G=mg=（60kg+40kg）×10N/kg=1000N，由表中数据可知，v=30km/h，t=30min=

1

2

h=1800s，
则P=

F

S

=

1000N

1.0×10-2m2

=10⁵Pa；
s=vt=30km/h×

1

2

h=15km；
答：车对地面的压强为10⁵Pa；半小时能行驶15km；
（2）由P=UI可得I=

P

U

=

240W

48V

=5A；
则这段时间内电流通过线圈产生的热量Q=I²Rt=（5A）²×4.8Ω×1800s=2.16×10⁵J．
答：这段时间内电流通过线圈产生的热量是2.16×10⁵J．

点评：本题涉及到的知识点较多，主要考查了利用公式Q=I²Rt计算热量，需要注意的是，电动机不是一个纯电阻用电器，其消耗的电能主要转化为机械能，还有部分转化为内能，使机体温度升高，所以计算的时候，要区别对待．