Question

7．電動(dòng)自行車是近幾年出現(xiàn)的交通工具．電動(dòng)騎行時(shí)，蓄電池給車上的電動(dòng)機(jī)供電，為車提供動(dòng)力．下表是某種型號(hào)電動(dòng)自行車主要的技術(shù)參數(shù)．問(wèn)：

整車	質(zhì)量	35kg
	最高車速	30km/h
	輪胎限壓	2×105Pa
	最大噪聲	62dB
蓄電池	36V/10Ah
電動(dòng)機(jī)	額定電壓	36V
	額定功率	240W
	電動(dòng)機(jī)效率	80%

（l）該電動(dòng)自行車以額定功率行駛時(shí)的工作電流是多大？
（2）行駛過(guò)程中每個(gè)輪胎與地面的接觸面積為0.005m²，某中學(xué)生騎著該電動(dòng)自行車在平直的公路上行駛，試計(jì)算地面受到的壓強(qiáng)是多大？
（3）從環(huán)保的角度考慮，與摩托車相比，電動(dòng)自行車有什么優(yōu)點(diǎn)？（列舉兩條）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)P=UI求出該電動(dòng)自行車以額定功率行駛時(shí)的工作電流；
（2）中學(xué)生騎著該電動(dòng)自行車在平直的公路上行駛時(shí)，對(duì)地面的壓力等于電動(dòng)自行車和自身的重力之和，利用F=G=mg求出其大小，受力面積為兩個(gè)輪胎與地面的接觸面積，利用p=$\frac{F}{S}$求出地面受到的壓強(qiáng)；
（3）摩托車的發(fā)動(dòng)機(jī)屬于內(nèi)燃機(jī)，消耗汽油會(huì)排出大量的廢氣，內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)化效率不高；而電動(dòng)機(jī)是將電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，不會(huì)產(chǎn)生廢氣，從表格中的數(shù)據(jù)可知，電動(dòng)機(jī)的效率很高．

解答 解：
（1）由P=UI可得，該電動(dòng)自行車以額定功率行駛時(shí)的工作電流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{240W}{36V}$≈6.67A；
（2）中學(xué)生的質(zhì)量約為50kg，騎著該電動(dòng)自行車在平直的公路上行駛時(shí)，對(duì)地面的壓力：
F=G_總=（m_車+m_人）g=（35kg+50kg）×10N/kg=850N，
受力面積：
S=2×0.005m²=0.01m²，
地面受到的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{850N}{0.01{m}^{2}}$=8.5×10⁴Pa；
（3）摩托車使用的是汽油機(jī)，它工作時(shí)要消耗汽油，而汽油在燃燒時(shí)并不能完全的燃燒，且汽油機(jī)工作時(shí)會(huì)排出大量的廢氣，廢氣帶走相當(dāng)多的熱量白拜浪費(fèi)掉了，所以汽油機(jī)的效率不是很高，約為40%；而電動(dòng)自行車使用的是電動(dòng)機(jī)，它工作時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，不會(huì)產(chǎn)生廢氣，且由于電動(dòng)機(jī)的效率比較高為80%，所以電動(dòng)機(jī)更節(jié)能一些，當(dāng)然還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，就是噪音�。�
答：（1）電動(dòng)自行車以額定功率行駛時(shí)的工作電流是6.67A；
（2）地面受到的壓強(qiáng)是8.5×10⁴Pa；
（3）電動(dòng)自行車的優(yōu)點(diǎn)：節(jié)能、無(wú)尾氣、噪音小等．

點(diǎn)評(píng) 本題圍繞我們熟悉的交通工具---電動(dòng)自行車，考查了電功率與電壓、電流的關(guān)系，重力的計(jì)算，壓強(qiáng)的計(jì)算，熱機(jī)、電動(dòng)機(jī)的效率等，是一道好題．