Question

17．電動自行車輕便實用，無污染，很受人們喜愛．如圖是常見的一種電動自行車，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(jī)供電，電動機(jī)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(shù)參數(shù)．

最高車速	≤30km/h	一次充電連續(xù)行駛里程	50km
蓄電池工作電壓	36V	充電時間	8h
一次充電耗電量	0.6kW•h	電動機(jī)效率	80%
整車質(zhì)量	40kg	最大騎行噪聲	≤62dB

提示：電動機(jī)效率指的是電動機(jī)對自行車的牽引力所做的功與通過電動機(jī)的電流所做的功的比值．
若小宇騎電動自行車在水平路面上以6m/s的速度勻速行駛時，電動機(jī)對自行車的牽引力為20N．請回答：
（1）行駛1200s，電動機(jī)對自行車的牽引力所做的功；
（2）電動機(jī)電流所做的功；
（3）通過電動機(jī)線圈的電流；
（4）若摩托車每行駛50km耗油1.2L，油價約6元/L，照明用電的電費約0.6元/kW•h，請通過計算說明使用電動自行車與摩托車哪種更經(jīng)濟(jì)．

Answer 1

分析 （1）知道自行車的速度和運動的時間，可計算出自行車所走的路程，又知道此時的牽引力，故據(jù)公式W=FS可計算該過程所做的功．
（2）知道電動機(jī)對自行車的牽引力做的功和效率，可計算出電動機(jī)中電流做的功；
（3）據(jù)公式W=UIt可計算出此時電動機(jī)中的電流．
（4）計算出電動車每行駛50km耗電的費用和摩托車每行駛100km耗電的費用，進(jìn)行比較得出誰更經(jīng)濟(jì)．

解答 解：（1）由v=$\frac{s}{t}$可得，
電動機(jī)形式1200s所走的路程是：s=vt=6m/s×1200s=7200J；
則W=Fs=20N×7200s=144000J；
（2）電動機(jī)效率指的是電動機(jī)對自行車的牽引力所做的功與通過電動機(jī)的電流所做的功的比值．
即：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$，
W_總=$\frac{{W}_{有}}{η}$=$\frac{144000J}{80%}$=180000J；
（3）據(jù)公式W=UIt可知，I=$\frac{W}{Ut}$=$\frac{180000J}{36V×1200s}$≈4.17A．
（4）電動車每行駛50km耗電的費用為0.6kW•h×0.6元/kW•h=0.36元，
摩托車每行駛50km耗電的費用為1.2L×6元/L=7.2元，
由此可知，每行駛50km的路程，電動自行車比摩托車的費用低很多，所以使用電動車更經(jīng)濟(jì)；
答：（1）行駛1200s，電動機(jī)對自行車的牽引力所做的功是144000J；
（2）電動機(jī)電流所做的功是180000J；
（3）通過電動機(jī)線圈的電流4.17A；
（4）通過計算表明使用電動自行車更經(jīng)濟(jì)．

點評 本題為力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)的綜合題，解決的是有關(guān)電動自行車和摩托車的相關(guān)問題，有意義，能從基本參數(shù)表中得出有用信息并加以利用是本題的關(guān)鍵．