Question

（2011?丹陽市模擬）由于電動(dòng)車比乘公交方便，比騎自行車快捷，成為越來越多的市民出行首選工具．一種電動(dòng)自行車的技術(shù)參數(shù)如下，請(qǐng)回答：

電動(dòng)機(jī)36V，180W；

密封免維修酸鉛蓄電池（12V 12A）×3；

額定載重75kg，最高時(shí)速20km/h；

在正常行駛速度15km/h的情況下能行駛60km

100km充電電能消耗1.2KW?h

（1）為使電動(dòng)機(jī)正常工作，3個(gè)蓄電池應(yīng)采用

串聯(lián)

連接方式．
（2）電動(dòng)自行車在正常行駛速度（15km/h）的情況下行駛60km需用多

4

小時(shí)．
（3）電動(dòng)自行車按正常速度（15km/h）勻速行駛所受阻力為24N，則行駛100km電動(dòng)自行車克服阻力做功多少焦？該電動(dòng)自行車的機(jī)械效率為多少？
（4）電動(dòng)車有一定的優(yōu)勢(shì)，也有一定的缺點(diǎn)，請(qǐng)你談?wù)勀愕目捶ǎ?/div>

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分析：（1）電機(jī)電壓是36V，每個(gè)蓄電池電壓12V，三個(gè)蓄電池應(yīng)采用串聯(lián)方式連接．
（2）已知車速v，行駛的路程s，由t=

s

v

可求出時(shí)間．
（3）已知阻力f，行駛的路程，由功的公式可求出電動(dòng)自行車克服阻力做的功；已知總功與有用功，由效率公式可求出效率．
（4）從節(jié)能環(huán)保等角度分析．

解答：解：（1）為使電動(dòng)機(jī)正常工作，3個(gè)蓄電池應(yīng)采用串聯(lián)連接方式．
（2）速度v=15km/h，路程s=60km，行駛時(shí)間t=

s

v

=

60km

15km/h

=4h．
（3）自行車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，牽引力F等于阻力f，F(xiàn)=f=24N，行駛s=100km=1×10⁵m，
克服阻力做的功W=Fs=24N×1×10⁵m=2.4×10⁶J．
行駛100km電動(dòng)自行車做的總功W_總=1.2KW?h=1.2×10³W×3600s=4.32×10⁶J．
電動(dòng)自行車的機(jī)械效率η=

W

W總

=

2.4×106J

4.32×106J

≈55.6%．
（4）電動(dòng)自行車的優(yōu)點(diǎn)：輕便、省力、操作簡(jiǎn)單、節(jié)能；缺點(diǎn)：電池容量有限，續(xù)行里程短，充電不方便，鉛蓄電池對(duì)水和土壤環(huán)境造成的鉛污染更為久遠(yuǎn)．
答：（1）串聯(lián)；（2）4；（3）行駛100km電動(dòng)自行車克服阻力做的功是2.4×10⁶J；該電動(dòng)自行車的機(jī)械效率是 55.6%．
（4）電動(dòng)自行車的優(yōu)點(diǎn)：輕便、省力、操作簡(jiǎn)單、節(jié)能；缺點(diǎn)：電池容量有限，續(xù)行里程短，充電不方便，鉛蓄電池對(duì)水和土壤環(huán)境造成的鉛污染更為久遠(yuǎn)．

點(diǎn)評(píng)：本題是一道學(xué)科綜合題，考查了：電學(xué)與力學(xué)方面的知識(shí)；電動(dòng)車以其輕便、省力、操作簡(jiǎn)單、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)受到人們的青睞，但要注意妥善處理電池，不要讓廢舊電池污染環(huán)境．

Answer 1

分析：（1）電機(jī)電壓是36V，每個(gè)蓄電池電壓12V，三個(gè)蓄電池應(yīng)采用串聯(lián)方式連接．
（2）已知車速v，行駛的路程s，由t=

s

v

可求出時(shí)間．
（3）已知阻力f，行駛的路程，由功的公式可求出電動(dòng)自行車克服阻力做的功；已知總功與有用功，由效率公式可求出效率．
（4）從節(jié)能環(huán)保等角度分析．

解答：解：（1）為使電動(dòng)機(jī)正常工作，3個(gè)蓄電池應(yīng)采用串聯(lián)連接方式．
（2）速度v=15km/h，路程s=60km，行駛時(shí)間t=

s

v

=

60km

15km/h

=4h．
（3）自行車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，牽引力F等于阻力f，F(xiàn)=f=24N，行駛s=100km=1×10⁵m，
克服阻力做的功W=Fs=24N×1×10⁵m=2.4×10⁶J．
行駛100km電動(dòng)自行車做的總功W_總=1.2KW?h=1.2×10³W×3600s=4.32×10⁶J．
電動(dòng)自行車的機(jī)械效率η=

W

W總

=

2.4×106J

4.32×106J

≈55.6%．
（4）電動(dòng)自行車的優(yōu)點(diǎn)：輕便、省力、操作簡(jiǎn)單、節(jié)能；缺點(diǎn)：電池容量有限，續(xù)行里程短，充電不方便，鉛蓄電池對(duì)水和土壤環(huán)境造成的鉛污染更為久遠(yuǎn)．
答：（1）串聯(lián)；（2）4；（3）行駛100km電動(dòng)自行車克服阻力做的功是2.4×10⁶J；該電動(dòng)自行車的機(jī)械效率是 55.6%．
（4）電動(dòng)自行車的優(yōu)點(diǎn)：輕便、省力、操作簡(jiǎn)單、節(jié)能；缺點(diǎn)：電池容量有限，續(xù)行里程短，充電不方便，鉛蓄電池對(duì)水和土壤環(huán)境造成的鉛污染更為久遠(yuǎn)．

點(diǎn)評(píng)：本題是一道學(xué)科綜合題，考查了：電學(xué)與力學(xué)方面的知識(shí)；電動(dòng)車以其輕便、省力、操作簡(jiǎn)單、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)受到人們的青睞，但要注意妥善處理電池，不要讓廢舊電池污染環(huán)境．