Question

8．阅读短文，回答问题．
                             无链条电动自行车
    无链条电动自行车，整体外形时尚，没有了链条，外观变得与普通自行车或电动车有些不同，如图所示．无链条电动自行车被称为“没有链条的混合动力电动自行车”．它结合了电子动力和人体动力，此车既可以通过给锂电池充电获得能量；也可以通过骑行者踩脚踏板获得能量．骑行者踩脚踏板的动能，可通过车上的发电机转化为电能，存储在自行车框架中的锂电池内，之后通过电动机驱动后轮转化成动能，以此驱动自行车前进．因此使骑行者骑得更省力，同时也能减少对环境的污染．
    图中所示这款无链条电动自行车，其锂电池容量为10Ah（电池容量是指放电电流与放电时间的乘积）、电压为30V．若骑行者不踩脚踏板，紧靠锂电池驱动，仅靠“电力驱动”正常行驶1.8×10⁴m；若骑行者踩脚踏板辅助锂电池给车提供能量，“混合动力驱动”可使车连续行驶3.2×10⁴m．
    与链条车相比，这种新型自行车具备许多优点．比如：省力、耐用、安全、灵便、干净卫生、结构简单、修理方便，骑行12000km也无须大修．因此，无链条电动自行车是城市中一种理想的交通工具．
（1）骑行者踩脚踏板的目的是把脚踏板的动能转化为电能；
（2）无链条电动自行车的前进是通过电动机驱动后轮转化成机械能，驱动车子前进；
（3）无链条电动自行车的车把龙头是省力（省力/费力/等臂）杠杆；
（4）图中这款车的锂电池最多所储存的电能约为1.08×10⁶J；
（5）正常行驶时，这款车“混合动力驱动”时人所提供的能量与“电力驱动”时锂电池提供的能量之比为7：9．

Answer 1

分析 （1）（2）电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，其电路特点是有电源；电动机将电能转化为机械能；发电机的工作原理是电磁感应现象，其特点是电路中无电源；发电机将机械能转化为电能．
（3）把车把龙头想象成一个轮轴分析即可；
（4）从材料中可以看出，该电池的电压和电量，根据公式W=UIt可求它充足电后所储存的电能．
（5）根据“混合动力驱动”时人所提供的能量等于总能量减去“电力驱动”时锂电池提供的能量，然后即可求二者之比．

解答 解：（1）“发电机”实现“自发电”的发电原理是电磁感应现象，无链条电动自行车可将骑行者踩脚踏板所产生的动能通过发电机转化为电能；
（2）无链条电动自行车的前进是由车子的锂电池存储之后，再通过电动机驱动后轮再次转化成动能．
（3）车把龙头看成一个轮轴，轮半径大于轴半径，所以无链条电动自行车的车把龙头是省力的；
（4）所储存的电能是W=UIt=30V×10A×3600s=1.08×10⁶J．
（5）“混合动力驱动”时所提供的能量总W₁=Fs₁=F×3.2×10⁴m，
仅靠锂电池驱动所提供的能量W₂=Fs₂=F×1.8×10⁴m，
“混合动力驱动”时人所提供的能量W₃=W₁-W₂=F×3.2×10⁴m-F×1.8×10⁴m=F×1.4×10⁴m，
则“混合动力驱动”时人所提供的能量与“电力驱动”时锂电池提供的能量之比：$\frac{{W}_{3}}{{W}_{2}}$=$\frac{F×1.4×1{0}^{4}m}{F×1.8×1{0}^{4}m}$=$\frac{7}{9}$；
故答案为：（1）电；（2）电动机；（3）省力；（4）1.08×10⁶；（5）7：9．

点评 本题考查电能的计算，关键是公式的应用，要学会认识用电器的铭牌，解题过程中要注意单位的换算．