Question

電動自行車使用前要先對車上的蓄電池充電，騎行時蓄電池對車上的電動機供電，電動機為車提供動力．下表是這種品牌電動自行車的一些主要技術參數．

最高車速	≤30km/h	一次充電連續行駛里程	50km
鉛酸蓄電池	36V/10Ah	充電時間	8h
一次充電耗電量	0.6kW?h	電動機效率	80%
整車質量	40kg	最大騎行噪聲	≤62dB

若質量是70kg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，受到的阻力是人與車總重的0.02倍，取g=10N/kg．求：行駛20min，電動機對自行車做的功、電動機消耗的電能和通過電動機線圈的電流．

Answer 1

解：人車對地面的總壓力為：G=（m_人+m_車）g=（70Kg+40Kg）×10N/Kg=1100N
人車受到阻力：f=0.02G=0.02×1100N=22N
20min內人車前進的距離：s=vt=6m/s×20×60s=7200m
阻力對人車所做的功：W=fs=22N×7200m=1.584×10⁵J
因為車做的是勻速運動，則電機對人車所做功就等于1.584×10⁵J．
電動機的效率為80%，則電機消耗的總電能為：W_電===1.98×10⁵J．
由電功公式可得：I===4.58A
答：行駛20min，電動車對自行車做的功為1.584×10⁵J，電動機消耗的總電能為1.98×10⁵J，電動機中的電流為4.58A．
分析：從表中我們知道，人車總質量110Kg，人和車做的是勻速運動，則電動機對自行車所做的功就等于人克服阻力所做的功，而電動機消耗的電能只有80%是對自行車做功的，則可求出電機消耗的總功．
點評：在實際應用中要注意找清能量的轉化方向，用所學的力學及電學知識綜合考慮．想一下，用本題中的條件如何求出電機的電阻？