Question

15．閱讀以下材料，回答相關問題．
無鏈條電動自行車
無鏈條電動自行車，整體外形時尚，沒有了鏈條，外觀變得與普通自行車或電動車有些不同，如圖所示．無鏈條電動自行車被稱為“沒有鏈條的混合動力電動自行車”．它結合了電子動力和人體動力，此車既可以通過給鋰電池充電獲得能量；也可以通過騎行者踩腳踏板獲得能量．騎行者踩腳踏板的動能，可通過車上的發(fā)電機轉化為電能，存儲在自行車框架中的鋰電池內，之后通過電動機驅動后輪轉化成動能，以此驅動自行車前進．因此使騎行者騎得更省力，同時也能減少對環(huán)境的污染．
圖中所示這款無鏈條電動自行車，其鋰電池容量為10Ah、電壓為36V．
與鏈條車相比，這種新型自行車具備許多優(yōu)點．比如：省力、耐用、安全、靈便、干凈衛(wèi)生、結構簡單、修理方便，騎行12000km也無須大修．因此，無鏈條電動自行車是城市中一種理想的交通工具．
請回答下列問題：
（1）無鏈條電動自行車可將騎行者踩腳踏板所產(chǎn)生的動能通過發(fā)電機轉化為電能，由車子的鋰電池存儲，之后再通過電動機驅動后輪再次轉化成動能，驅動車子前進．
（2）圖中這款車的鋰電池最多所儲存的電能約為1.296×10⁶J．
（3）圖中這款車，若騎行者不踩腳踏板，僅靠鋰電池驅動，這種“電力驅動”可使車連續(xù)行駛2×10⁴m；若騎行者踩腳踏板輔助鋰電池給車提供能量，這種“混合動力驅動”可使車連續(xù)行駛3.5×10⁴m，則“混合動力驅動”時人所提供的能量與“電力驅動”時鋰電池提供的能量之比為3：4．

Answer 1

分析 （1）電動機的工作原理是通電導體在磁場中受到力的作用，其電路特點是有電源；電動機將電能轉化為機械能；
發(fā)電機的工作原理是電磁感應現(xiàn)象，其特點是電路中無電源；發(fā)電機將機械能轉化為電能．
（2）從材料中可以看出，該電池的電壓和電量，根據(jù)公式W=UIt可求它充足電后所儲存的電能．
（3）根據(jù)“混合動力驅動”時人所提供的能量等于總能量減去“電力驅動”時鋰電池提供的能量，然后即可求二者之比．

解答 解：（1）“發(fā)電機”實現(xiàn)“自發(fā)電”的發(fā)電原理是電磁感應現(xiàn)象，無鏈條電動自行車可將騎行者踩腳踏板所產(chǎn)生的動能通過發(fā)電機轉化為電能，由車子的鋰電池存儲之后再通過電動機驅動后輪再次轉化成動能．
（2）所儲存的電能是W=UIt=36V×10A×3600s=1.296×10⁶J．
（3）“混合動力驅動”時所提供的能量總W₁=Fs₁=F×3.5×10⁴m，
僅靠鋰電池驅動所提供的能量W₂=Fs₂=F×2×10⁴m，
“混合動力驅動”時人所提供的能量W₃=W₁-W₂=F×3.5×10⁴m-F×2×10⁴m=F×1.5×10⁴m，
則“混合動力驅動”時人所提供的能量與“電力驅動”時鋰電池提供的能量之比：$\frac{{W}_{3}}{{W}_{2}}$=$\frac{F×1.5×1{0}^{4}m}{F×2×1{0}^{4}m}$=$\frac{3}{4}$．
故答案為：（1）電；電動機；（2）1.296×10⁶；（3）3：4．

點評 本題考查電能的計算，關鍵是公式的應用，要學會認識用電器的銘牌，解題過程中要注意單位的換算．