Question

（2012?老河口市模擬）如圖所示，電動自行車是倍受人們青睞的一種交通工具，它可以電動騎行，亦可以腳踏騎行．電動騎行時，蓄電池對車上電動機供電，電動機為車提供動力．下表是某型號電動自行車主要技術參數．

整  車	整車質量	50kg
	最高車速	≤30km/h
	最大噪聲	≤62dB
蓄電池	電壓	48V
	容量	12A?h
電動機	額定電壓	48V
	額定功率	240W

（1）電動自行車在構造上，很多地方用到了物理知識．請你列舉一例說明：

電動自行車的輪胎上有凹凸不平的花紋，可增大摩擦；②車把手有花紋，可增大摩擦；③腳踏板上有花紋，可增大摩擦；④車把的構造是輪軸，省力；⑤車輪是圓形的，滾動摩擦比滑動摩擦小（可選其中一例）

．
（2）電動自行車以額定功率行駛時的工作電流是多大？
（3）蓄電池一次充足電可儲存的能量是多少焦？
（4）若蓄電池儲存能量的80%用于電動自行車行駛克服阻力做功，電動自行車在平直的公路上勻速行駛時受到的平均阻力為30N，蓄電池充滿一次電最多能連續行駛多遠？

Answer 1

分析：（1）觀察電動車的構造都有哪些，然后將它的構造部分（如輪胎，車把的構造，車輪，腳踏板，車把手，軸承等）結合物理知識得出答案；
（2）根據表格數據確定額定功率及額定電壓，根據公式I=

P

U

計算出其額定電流；
（3）根據公式W=UIt進行分析，結合表格中的蓄電池電壓及容量便可計算出儲存的能量；
（4）根據題意，計算出克服阻力所做的功，根據公式s=

W

F

計算出行駛的路程．

解答：解：（1）電動自行車的構造上蘊含著豐富的物理知識：①電動自行車的輪胎上有凹凸不平的花紋，可增大摩擦；②車把手有花紋，可增大摩擦；③腳踏板上有花紋，可增大摩擦；④車把的構造是輪軸，省力；⑤車輪是圓形的，滾動摩擦比滑動摩擦小；
（2）由表格中數據知，U_額=48V，P_額=240W，由P=UI得，I_額=

P額

U額

=

240W

48V

=5A
（3）由表格中數據知，蓄電池的電壓為48V，容量為12A?h，從單位分析，容量是電流和時間的乘積，則蓄電池一次充足電可儲存的能量為：
W=UIt=48V×12A×3600s=2.0736×10⁶J
（4）由題意知，電動車克服阻力做的功為W=80%×2.0736×10⁶J=1.65888×10⁶J
根據W=Fs得，s=

W

F

=

1.65888×106J

30N

=5.5296×10⁴m
答：（1）：①電動自行車的輪胎上有凹凸不平的花紋，可增大摩擦；②車把手有花紋，可增大摩擦；③腳踏板上有花紋，可增大摩擦；④車把的構造是輪軸，省力；⑤車輪是圓形的，滾動摩擦比滑動摩擦小；（可選其中一例）
（2）電動自行車以額定功率行駛時的工作電流是5A；
（3）蓄電池一次充足電可儲存的能量是2.0736×10⁶J；
（4）蓄電池充滿一次電最多能連續行駛5.5296×10⁴m．

點評：此題考查了電功率、電功的計算，同時涉及到了轉化效率問題，關鍵是通過電動自行車主要技術參數獲取有用的信息．