Question

17．電動(dòng)自行車輕便實(shí)用，無(wú)污染，很受人們喜愛(ài)．如圖是常見(jiàn)的一種電動(dòng)自行車，使用前要先對(duì)車上的蓄電池充電．騎行時(shí)，蓄電池對(duì)車上的電動(dòng)機(jī)供電，電動(dòng)機(jī)為車提供動(dòng)力．下表是這種品牌電動(dòng)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(shí)間	8h
一次充電耗電量	0.6kW•h	電動(dòng)機(jī)效率	80%
整車質(zhì)量	40kg	最大騎行噪聲	≤62dB

提示：電動(dòng)機(jī)效率指的是電動(dòng)機(jī)對(duì)自行車的牽引力所做的功與通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流所做的功的比值．
若小宇騎電動(dòng)自行車在水平路面上以6m/s的速度勻速行駛時(shí)，電動(dòng)機(jī)對(duì)自行車的牽引力為20N．請(qǐng)回答：
（1）行駛1200s，電動(dòng)機(jī)對(duì)自行車的牽引力所做的功；
（2）電動(dòng)機(jī)電流所做的功；
（3）通過(guò)電動(dòng)機(jī)線圈的電流；
（4）若摩托車每行駛50km耗油1.2L，油價(jià)約6元/L，照明用電的電費(fèi)約0.6元/kW•h，請(qǐng)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明使用電動(dòng)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(yùn)動(dòng)的時(shí)間，可計(jì)算出自行車所走的路程，又知道此時(shí)的牽引力，故據(jù)公式W=FS可計(jì)算該過(guò)程所做的功．
（2）知道電動(dòng)機(jī)對(duì)自行車的牽引力做的功和效率，可計(jì)算出電動(dòng)機(jī)中電流做的功；
（3）據(jù)公式W=UIt可計(jì)算出此時(shí)電動(dòng)機(jī)中的電流．
（4）計(jì)算出電動(dòng)車每行駛50km耗電的費(fèi)用和摩托車每行駛100km耗電的費(fèi)用，進(jìn)行比較得出誰(shuí)更經(jīng)濟(jì)．

解答 解：（1）由v=$\frac{s}{t}$可得，
電動(dòng)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(dòng)機(jī)效率指的是電動(dòng)機(jī)對(duì)自行車的牽引力所做的功與通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流所做的功的比值．
即：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$，
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(dòng)車每行駛50km耗電的費(fèi)用為0.6kW•h×0.6元/kW•h=0.36元，
摩托車每行駛50km耗電的費(fèi)用為1.2L×6元/L=7.2元，
由此可知，每行駛50km的路程，電動(dòng)自行車比摩托車的費(fèi)用低很多，所以使用電動(dòng)車更經(jīng)濟(jì)；
答：（1）行駛1200s，電動(dòng)機(jī)對(duì)自行車的牽引力所做的功是144000J；
（2）電動(dòng)機(jī)電流所做的功是180000J；
（3）通過(guò)電動(dòng)機(jī)線圈的電流4.17A；
（4）通過(guò)計(jì)算表明使用電動(dòng)自行車更經(jīng)濟(jì)．

點(diǎn)評(píng) 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(dòng)自行車和摩托車的相關(guān)問(wèn)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．