Question

電動自行車已是我們生活中必不可少的交通工具（如圖所示）．電動騎行時，蓄電池給車上的電動機供電，為車提供動力．下表是某種型號電動自行車主要的技術參數．問：

整車	質量	35kg
	最高車速	30km/h
	輪胎限壓	2×105Pa
	最大噪聲	62dB
蓄電池	36V/10Ah
電動機	額定電壓	36V
	額定功率	240W
	電動機效率	80%

（1）該電動自行車以額定功率行駛時的工作電流是多大？（結果保留兩位小數）
（2）行駛過程中每個輪胎與地面的接觸面積為0.005m²，某中學生騎著該電動自行車在平直的公路上行駛，試計算地面受到的壓強是多大？（g取10N/kg，中學生體重取50kg）
（3）從環保的角度考慮，與摩托車相比，電動自行車有什么優點？（列舉兩條）

Answer 1

分析：（1）已知電動自行車的額定電壓和額定功率，則可直接根據電功率公式的變形式I=

P

U

算出電動自行車行駛時的工作電流；
（2）要求電動自行車對地面的壓強，根據壓強公式P=

F

S

可知，需要先算出電動自行車對地面的壓力和與地面的接觸面積．電動自行車對地面的壓力等于電動自行車的重力與中學生的重力之和，重力可根據公式G=mg求出；電動自行車行駛時是兩只輪胎著地的，所以電動自行車與地面的接觸面積是2×0.005m²；
（3）摩托車的發動機屬于內燃機，消耗汽油會排出大量的廢氣，內燃機的轉化效率不高；而電動機是將電能轉化為動能，不會產生廢氣，從表格中的數據可知，電動機的效率很高．

解答：解：（1）根據P=UI得：I=

P

U

電動自行車以額定功率行駛時的工作電流：I=

P

U

=

240W

36V

≈6.67A．
（2）由題意可知，電動自行車行駛時對地面的壓力等于電動自行車的重力與中學生的重力之和，
所以電動自行車對地面的壓力為：F=G_總=（m_車+m_人）g=（50kg+35kg）10N/kg=850N，
電動自行車行駛時與地面的接觸面積：S=2×0.005m²=0.01m²，
則電動自行車行駛時對地面的壓強：P=

F

S

=

850N

0.01m2

=8.5×10⁴Pa．
（3）摩托車使用的是汽油機，它工作時要消耗汽油，而汽油在燃燒時并不能完全的燃燒，且汽油機工作時會排出大量的廢氣，廢氣帶走相當多的熱量白拜浪費掉了，所以汽油機的效率不是很高，約為40%；
而電動自行車使用的是電動機，它工作時將電能轉化為動能，不會產生廢氣，且由于電動機的效率比較高為80%，所以電動機更節能一些，當然還有一個優點，就是沒有噪音．
答：（1）電動自行車以額定功率行駛時的工作電流是6.67A．
（2）地面受到的壓強是8.5×10⁴Pa．
（3）電動自行車的優點：節能、無尾氣、無噪音．

點評：本題圍繞我們熟悉的交通工具---電動自行車，考查了電功率與電壓、電流的關系，重力的計算，壓強的計算，熱機、電動機的效率，是一道好題，難易適中．