Question

17．電動自行車越來越受到人們的青睞．不少人用電動自行車代替了摩托車．電動自行車使用前要先對車上的蓄電池充電，行駛時(shí)，蓄電池對車上的電動機(jī)供電，電動機(jī)為車提供動力．下表是某品牌電動自行車的-些主要技術(shù)參數(shù)：

最高車速	≤30km/h	一次充電連續(xù)行駛里程	50km
蓄電池工作電壓	36V	充電時(shí)間	8h
一次充電耗電量	0.6kw•h	電動機(jī)效率	75%
質(zhì)量	40kg	最大騎行噪聲	≤62dB

若質(zhì)量是60kg的人騎電動自行車在水平路面上以6m/s的速度勻速行駛時(shí)，受到的阻力是人與車總重的$\frac{1}{50}$倍，g=10N/kg，求：
（1）在10min內(nèi)，電動機(jī)對電動自行車做的功．
（2）行駛10min，電流對電動機(jī)做的功．
（3）通過電動機(jī)線圈的電流（結(jié)果保留一位小數(shù)）

Answer 1

分析 （1）由題知電動自行車勻速行駛，根據(jù)二力平衡的知識知道牽引力的大小等于阻力大小，而阻力大小等于壓力的0.02倍（壓力根據(jù)F=G=mg計(jì)算），據(jù)此可求牽引力的大�。焕�用速度公式求電動車行駛的距離，利用W=Fs求電動機(jī)對自行車做的功；
（2）求出了電動機(jī)對自行車做的有用功，知道電動機(jī)的效率，利用效率公式電動機(jī)做的總功即為電流對電動機(jī)做的功；
（3）根據(jù)W_總=UIt求通過電動機(jī)線圈的電流．

解答 解：（1）電動車在水平的路面上勻速行駛，
則電動車受到的牽引力：
F=f=$\frac{1}{50}$G=0.02mg=0.02×（60kg+40kg）×10N/kg=20N，
行駛距離：
s=vt=6m/s×10×60s=3600m，
電動機(jī)對自行車做的有用功：
W_有=Fs=20N×3600m=7.2×10⁴J；
（2）由主要參數(shù)表中知道，電動機(jī)的效率為75%，
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%，
則W_總=$\frac{{W}_{有}}{η}$=$\frac{7.2×1{0}^{4}J}{75%}$=9.6×10⁴J，
（3）由W_總=UIt，
通過電動機(jī)線圈的電流：
I=$\frac{{W}_{總}}{Ut}$=$\frac{9.6×1{0}^{4}J}{36×10×60s}$≈4.4A．
答：（1）在10min內(nèi)，電動機(jī)對電動自行車做的功為7.2×10⁴J．
（2）行駛10min，電流對電動機(jī)做的功為9.6×10⁴J．
（3）通過電動機(jī)線圈的電流4.4A．

點(diǎn)評 本題是一道電學(xué)和力學(xué)的綜合應(yīng)用題，解決的是有關(guān)電動自行車的相關(guān)問題，有意義，能從基本參數(shù)表中得出有用信息并加以利用是本題的關(guān)鍵．