Question

電動自行車是一種重要的交通工具，都市中每天有數十萬輛電動自行車行駛在大街小巷，形成了一道獨特的風景．電動自行車提供能量的裝置為裝在電池盒內的電池組，當它給電動機供電時，電動機將帶動車輪轉動．
假設有一輛電動自行車，人和車的總質量為120kg．當該車在水平地面上以5m/s的速度勻速行駛時，它受到的阻力約等于人和車總重的0.02倍，此時電池組加在電動機兩端的電壓為36V，通過電動機的電流為5A．若連接導線的電阻不計，傳動裝置消耗的能量不計，g取10m/s²．求：
（1）電動機的電功率
（2）電動機輸出的機械功率；
（3）電動機的發熱功率為P=I²r，根據發熱功率的大小來計算電動機線圈的電阻．

Answer 1

分析：（1）根據電壓和電流的大小，可以直接計算電動機的電功率；
（2）根據P=FV來計算電動機輸出的機械功率；
（3）電動機線圈的電阻．

解答：解：（1）電動機的電功率 P=IU    
代入數據解得P=180W            
（2）當電動自行車勻速行駛時，牽引力等于阻力，有：
F=F_阻=0.02mg　          
電動機輸出的機械功率 P_出=Fv   
代入數據解得 P_出=120W        
（3）電動機內部的熱功率 P_r=I²r      
由能量守恒定律有 P=P_出+P_r    
所以 r=

P-P出

I2

        
代入數據解得  r=2.4Ω．
答：（1）電動機的電功率為180W；
（2）電動機輸出的機械功率為120W；
（3）電動機線圈的電阻為2.4Ω．

點評：每個公式的使用的條件是不同的，掌握住公式的使用的條件，這是做題的前提條件．