Question

電動自行車已是我們生活中必不可少的交通工具（如圖所示）．電動騎行時，蓄電池給車上的電動機(jī)供電，為車提供動力．下表是某種型號電動自行車主要的技術(shù)參數(shù)．問：

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
電動機(jī)	額定電壓	36V
	額定功率	240W
	電動機(jī)效率	80%

（1）該電動自行車以額定功率行駛時的工作電流是多大？（結(jié)果保留兩位小數(shù)）
（2）行駛過程中每個輪胎與地面的接觸面積為0.005m²，某中學(xué)生騎著該電動自行車在平直的公路上行駛，試計算地面受到的壓強(qiáng)是多大？（g取10N/kg，中學(xué)生體重取50kg）
（3）從環(huán)保的角度考慮，與摩托車相比，電動自行車有什么優(yōu)點？（列舉兩條）

Answer 1

分析：（1）已知電動自行車的額定電壓和額定功率，則可直接根據(jù)電功率公式的變形式I=

P

U

算出電動自行車行駛時的工作電流；
（2）要求電動自行車對地面的壓強(qiáng)，根據(jù)壓強(qiáng)公式P=

F

S

可知，需要先算出電動自行車對地面的壓力和與地面的接觸面積．電動自行車對地面的壓力等于電動自行車的重力與中學(xué)生的重力之和，重力可根據(jù)公式G=mg求出；電動自行車行駛時是兩只輪胎著地的，所以電動自行車與地面的接觸面積是2×0.005m²；
（3）摩托車的發(fā)動機(jī)屬于內(nèi)燃機(jī)，消耗汽油會排出大量的廢氣，內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)化效率不高；而電動機(jī)是將電能轉(zhuǎn)化為動能，不會產(chǎn)生廢氣，從表格中的數(shù)據(jù)可知，電動機(jī)的效率很高．

解答：解：（1）根據(jù)P=UI得：I=

P

U

電動自行車以額定功率行駛時的工作電流：I=

P

U

=

240W

36V

≈6.67A．
（2）由題意可知，電動自行車行駛時對地面的壓力等于電動自行車的重力與中學(xué)生的重力之和，
所以電動自行車對地面的壓力為：F=G_總=（m_車+m_人）g=（50kg+35kg）10N/kg=850N，
電動自行車行駛時與地面的接觸面積：S=2×0.005m²=0.01m²，
則電動自行車行駛時對地面的壓強(qiáng)：P=

F

S

=

850N

0.01m2

=8.5×10⁴Pa．
（3）摩托車使用的是汽油機(jī)，它工作時要消耗汽油，而汽油在燃燒時并不能完全的燃燒，且汽油機(jī)工作時會排出大量的廢氣，廢氣帶走相當(dāng)多的熱量白拜浪費掉了，所以汽油機(jī)的效率不是很高，約為40%；
而電動自行車使用的是電動機(jī)，它工作時將電能轉(zhuǎn)化為動能，不會產(chǎn)生廢氣，且由于電動機(jī)的效率比較高為80%，所以電動機(jī)更節(jié)能一些，當(dāng)然還有一個優(yōu)點，就是沒有噪音．
答：（1）電動自行車以額定功率行駛時的工作電流是6.67A．
（2）地面受到的壓強(qiáng)是8.5×10⁴Pa．
（3）電動自行車的優(yōu)點：節(jié)能、無尾氣、無噪音．

點評：本題圍繞我們熟悉的交通工具---電動自行車，考查了電功率與電壓、電流的關(guān)系，重力的計算，壓強(qiáng)的計算，熱機(jī)、電動機(jī)的效率，是一道好題，難易適中．