试题

图是常见的一种电动自行车，使用前要先对车上的蓄电池充电．骑行时，蓄电池对车上的电动机供电，电动机为车提供动力．下表是这种电动自行车的一些主要技术参数．

最高车速	≤30km/h	一次充电连续行驶里程	50km
蓄电池工作电压	36V	充电时间	8h
一次充电耗电量	0.6kW·h	电动机效率	80%
整车质量	40kg	最大骑行噪声	≤62dB

提示：电动机效率指的是电动机对自行车的牵引力所做的功与通过电动机的电流所做的功的比值．小明骑电动自行车在水平路面上以6m/s的速度匀速行驶时，电动机对自行车的牵引力为20N．求：
（1）电动机为车提供动力的过程中，能量转化是能转化为能．
（2）行驶1200s，电动机对自行车的牵引力所做的功；
（3）电动机电流所做的功和通过电动机线圈的电流；
（4）该电动自行车得一个轮胎与地面的接触面积为100cm²，则一个60kg的人骑该电动自行车在公路上行驶时对路面的压强是多少？（ɡ=10N/㎏）
（5）若摩托车每行驶50km耗油1.2L，油价约5元/L，照明用电的电费约0.5元/kW·h，请通过计算说明使用电动自行车与摩托车哪种更经济．

解：（1）电动机在工作时，消耗电能，产生机械能，故是将电能转化为机械能的过程．
（2）电动机形式1200s所走的路程是：V=

S

t

，S=Vt=6m/s×1200s=7200J；故W=FS=20N×7200s=144000J；
（3）电动机效率指的是电动机对自行车的牵引力所做的功与通过电动机的电流所做的功的比值．
即：η=

W有

W总

，
W_总=

W有

η

=

144000J

80%

=180000J；
据公式W=UIt可知，I=

W

Ut

=

180000J

36V×1200s

≈4.17A．
（4）自行车对地面的压力：
F=G=mg=（60kg+40kg）×10N/kg=1000N，
地面受到的压强：
p=

F

S

=

1000N

100×10-4m2

=1×10⁵Pa；
（5）电动车每行驶50km耗电的费用为0.6kW·h×0.5元/kW·h=0.3元，
摩托车每行驶50km耗电的费用为1.2L×5元/L=6元，
由此可知，每行驶50km的路程，电动自行车比摩托车的费用低很多，所以使用电动车更经济；
答：（1）电动机为车提供动力的过程中，能量转化是电能转化为机械能．
（2）行驶1200s，电动机对自行车的牵引力所做的功是144000J；
（3）电动机电流所做的功是180000J，通过电动机线圈的电流4.17A；
（4）该电动自行车得一个轮胎与地面的接触面积为100cm²，则一个60kg的人骑该电动自行车在公路上行驶时对路面的压强是1×10⁵Pa；
（5）通过计算表明使用电动自行车更经济．