Question

20．電動(dòng)自行車已成為大眾化的一種交通工具，其核心是直流電動(dòng)機(jī)．小明對(duì)家中的電動(dòng)自行車進(jìn)行了測(cè)試，他騎車在平直的路面上由靜止開始運(yùn)動(dòng)，獲得如圖所示的速度v 和牽引力F 隨時(shí)間t 變化的關(guān)系圖象．已知?jiǎng)蛩傩旭倳r(shí)，電動(dòng)機(jī)輸入電壓48V，輸入電流5A，由圖可知，電動(dòng)自行車勻速行駛時(shí)，牽引力F的功率為210W，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為87.5%．

Answer 1

分析 （1）由v-t圖象讀出電動(dòng)自行車勻速行駛時(shí)的速度，由F-t圖象讀出電動(dòng)自行車勻速行駛時(shí)的牽引力，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出牽引力F的功率；
（2）知道電動(dòng)機(jī)的輸入電壓和輸入電流，根據(jù)P=UI求出電動(dòng)機(jī)的功率，根據(jù)η=$\frac{{W}_{機(jī)械}}{{W}_{電}}$×100%=$\frac{{P}_{機(jī)械}t}{{P}_{電}t}$×100%=$\frac{{P}_{機(jī)械}}{{P}_{電}}$×100%求出電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率．

解答 解：（1）電動(dòng)自行車勻速行駛時(shí)，由v-t圖象可知其速度v=6m/s，由F-t圖象可知其牽引力F=35N，
則牽引力F的功率：
P_機(jī)械=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=35N×6m/s=210W；
（2）電動(dòng)機(jī)的功率：
P_電=UI=48V×5A=240W，
電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率：
η=$\frac{{W}_{機(jī)械}}{{W}_{電}}$×100%=$\frac{{P}_{機(jī)械}t}{{P}_{電}t}$×100%=$\frac{{P}_{機(jī)械}}{{P}_{電}}$×100%=$\frac{210W}{240W}$×100%=87.5%．
故答案為：210；87.5．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了機(jī)械公式和電功率、效率公式的應(yīng)用，從圖象中讀出電動(dòng)自行車勻速行駛時(shí)的速度和牽引力以及公式的靈活運(yùn)用是關(guān)鍵．