题目内容
10．为了响应郑州市政府提出的“缓堵保畅通，畅行郑州”活动，原来一直开汽车上下班的张老师，买了一辆电动车作为交通工具，使用前要先对车上的蓄电池充电．骑行时，蓄电池对车上的电动机供电，电动机为车提供动力．如表是他的电动车的一些主要技术参数．| 最高车速 | ≤30km/h | 一次充电连续行驶里程 | 50km |
| 蓄电池 | 36V/10Ah 铅酸蓄电池 | 充电时间 | 8h |
| 一次充电耗电量 | 0.6kW•h | 电动机效率 | 80% |
| 整车质量 | 40kg | 最大骑行噪声 | ≤62dB |
（2）若原来开汽车每行驶100km耗油9L，油价约7元/L，照明用电的电费约0.5元/kW•h，请通过计算油耗与电耗说明使用电动车与汽车哪种更经济．
（3）请从环保角度，比较电动车与汽车对环境的污染情况．
（4）在交通运输中，常用“客运速率”来反映交通工具的某项效能，“客运速率”表示每消耗单位能量对应的载客数和运送路程的乘积，即客运速率=人数×路程/消耗能量．一个人骑电动自行车，消耗1MJ（106J）的能量可行驶3km，一辆载有4人的普通轿车，消耗320MJ的能量可行驶100km，则电动自行车与这辆轿车的客运速率之比是多少？
分析 （1）电动自行车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力的大小相等，根据F=f=0.02G求出其大小；又知道电动自行车行驶的速度和时间，根据s=vt求出20min行走的路程，利用W=Fs求出电动机对车做的功，根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%求出电流做的总功，利用W=UIt求出通过线圈的电流；
（2）计算出电动车每行驶100km耗电的费用和汽车每行驶100km耗油的费用，进行比较得出谁更经济；
（3）摩托车的动力来源于汽油机（热机），工作时要排放废气并产生噪声，对环境污染大；电动自行车的功力来源于电动机，使用的大多数是铅酸蓄电池，使用一年就需更换，这种电池腐蚀后溢出的铅、酸性物质对土壤和人体健康危害很大；
（4）知道客运效率η=$\frac{人数×行驶路程}{消耗能量}$，求出电动自行车的客运效率和轿车的客运效率，再求出电动自行车与这辆轿车的客运效率之比．
解答 解：（1）因电动自行车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，
所以，电动机的牵引力：
F=f=0.02G=0.02×（m人+m车）g=0.02×（80kg+40kg）×10N/kg=24N，
由v=$\frac{s}{t}$可得，20min行走的路程：
s=vt=6m/s×20×60s=7200m，
电动机对自行车做的功：
W有=Fs=24N×7200m=1.728×105J，
由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%可得，电流做的总功：
W总=$\frac{{W}_{有}}{η}$=$\frac{1.728×1{0}^{5}J}{80%}$=2.16×105J，
由W=UIt可得，通过线圈的电流：
I=$\frac{{W}_{总}}{Ut}$=$\frac{2.16×1{0}^{5}J}{36V×20×60s}$=5A；
（2）原来开汽车每行驶100km耗油的费用为9L×7元/L=63元，
电动车每行驶100km耗电的费用为2×0.6kW•h×0.5元/kW•h=0.6元，
由此可知，每行驶100km的路程，电动车比汽车的费用低很多，所以使用电动车更经济；
（3）汽车工作时，要排放废气并产生噪声，对环境污染大；
电动车工作时不排放尾气、噪声小，但目前市场上使用的大多数是铅酸蓄电池，使用一年就需更换，这种电池腐蚀后溢出的铅、酸性物质对土壤和人体健康危害很大；
（4）根据题意可得，电动自行车的客运效率：
η1=$\frac{1人×3000m}{1×1{0}^{6}J}$=$\frac{3}{1000}$人•m/J，
轿车的客运效率：
η2=$\frac{4人×100×1{0}^{3}m}{320×1{0}^{6}J}$=$\frac{1}{800}$人•m/J，
它们客运效率之比：
η1：η2=$\frac{\frac{3}{1000}}{\frac{1}{800}}$=12：5．
答：（1）电动机对车做的功为1.728×105J；通过电动机线圈的电流为3.5A．
（2）通过计算可知使用电动车更经济．
（3）汽车工作时，要排放废气并产生噪声，对环境污染大；电动车工作时不排放尾气、噪声小，但目前市场上使用的大多数是铅酸蓄电池，使用一年就需更换，这种电池腐蚀后溢出的铅、酸性物质对土壤和人体健康危害很大；
（4）电动自行车与这辆轿车的客运速率之比是12：5．
点评 本题为力学、热学、电学的综合题，解决的是有关电动车和汽车的相关问题，有意义，能从基本参数表中得出有用信息并加以利用是本题的关键．
智趣寒假作业云南科技出版社系列答案
如图所示的消防无人机是由重庆某航空工业有限公司研发的．它一次能负载30公斤的重物，从基地升高并自主飞行到指定位置，并投下救火物资，帮助消防员救火．它有四个轴，每个轴上都有一个电机机和螺旋桨，使无人机能够稳定地悬停在空中进行作业．无人机靠锂电池维持飞行，充满一组锂电池可供飞机工作半小时左右，不过，它能不停地更换电池继续工作．请找出一个与以上情景有关的物理信息，并指出对应的物理知识，不得与示例重复．
| 实验序号 | 电压表示数/V | 电流表示数/A | 功率/W | 额定功率/W |
| 1 | 3.0 | 0.36 | 1.08 | P额=$\frac{1.08W+{P}_{2}+1.89W}{3}$ |
| 2 | 3.8 | P2 | ||
| 3 | 4.5 | 0.42 | 1.89 |
（2）经检查电路连接正确后，小明连续进行了3次测量，并把测量的数据和观察到的现象填写在表格里，其中第2次测量时电流表的示数如图乙所示，此时的电流为0.4A，老师认为该小组数据处理过程有误，你认为错误之处是：几次实验电功率的平均值作为额定功率．小灯泡的额定功率为1.52W．
（3）从表格中的数据可知，灯丝的电阻随两端电压的增加而增大（“增大”或“减小”），小灯泡正常工作时的电阻是9.5Ω，灯丝电阻发生变化的本质是电阻随温度而增大．
（4）在科学探究过程中，经常需要多次实验．有的多次实验是为了发现不同现象背后的共同规律，如研究电流与电阻的关系（只要合理即可）；有的多次实验是为了求平均值以减小实验误差，如：测物体的长度（只要合理即可）（两空均填实验名称）．
某中学在校园内修建了一座孔子雕像，它由孔子像和水平基座两部分组成，如图所示．孔子像重为6.4×l04N，水平基座重为2.6×l04N，水平基座与地面接触的总面积为3m2．求：
某同学在做探究光的折射特点实验，如图是光从空气射入水中时的光路，实验中发现，入射光线、折射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧，通过实验还得到如表数据：| 入射角α | 0° | 15° | 30° | 45° | 60° |
| 反射角β | 0° | 15° | 30° | 45° | 60° |
| 折射角γ | 0° | 11° | 22.1° | 35.4° | 40.9° |
①光从空气斜射到水面时，将同时发生反射和折射现象．
②光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的变化关系是：折射角随入射角的增大而增大（选填“增大”、“不变”或“减小”），且折射角小于（选填“大于”、“等于”或“小于”）入射角．当光从空气垂直射到水面时，折射角大小等于零度．该同学根据上述实验中的发现和结论②总结出了光的折射特点．
（2）若用激光沿CO方向从水中射入空气，激光在空气中传播的光路是OA（选填“OA”或“OB”）；激光经过水面反射时的反射角大小等于γ（选填“α”、“β”或“γ”）．
| A． | 梅花暗香说明分子在不停地做无规则运动 | |
| B． | 0℃的冰熔化成0℃的水后，内能不变 | |
| C． | 在热机的做功冲程中，内能转化为机械能 | |
| D． | 初春，为了防止水稻秧苗受冻，农民要在早晨多排水，傍晚多灌水 |