Question

18．閱讀短文，回答問題．
無鏈條電動自行車
無鏈條電動自行車，整體外形時尚，沒有了鏈條，外觀變得與普通自行車或電動車有些不同，如圖所示．無鏈條電動自行車被稱為“沒有鏈條的混合動力電動自行車”．它結(jié)合了電子動力和人體動力，此車既可以通過給鋰電池充電獲得能量；也可以通過騎行者踩腳踏板獲得能量．騎行者踩腳踏板的動能，可通過車上的發(fā)電機轉(zhuǎn)化為電能，存儲在自行車框架中的鋰電池內(nèi)，之后通過電動機驅(qū)動后輪轉(zhuǎn)化成動能，以此驅(qū)動自行車前進(jìn)．因此使騎行者騎得更省力，同時也能減少對環(huán)境的污染．
圖中所示這款無鏈條電動自行車，其鋰電池容量為10Ah（電池容量是指放電電流與放電時間的乘積）、電壓為　30V．若騎行者不踩腳踏板，僅靠鋰電池驅(qū)動，僅靠“電力驅(qū)動”可正常行駛1.8×10⁴m；若騎行者踩腳踏板輔助鋰電池給車提供能量，“混合動力驅(qū)動”可使車連續(xù)行駛3.2×10⁴m．與鏈條車相比，這種新型自行車具備許多優(yōu)點．比如：省力、耐用、安全、靈便、干凈衛(wèi)生、結(jié)構(gòu)簡單、修理方便，騎行12000km也無須大修．因此，無鏈條電動自行車是城市中一種理想的交通工具．
（1）騎行者踩腳踏板的目的是把彩腳踏板的動能轉(zhuǎn)化為電能；
（2）無鏈條電動自行車前進(jìn)是通過電動機驅(qū)動后輪轉(zhuǎn)化成機械能，驅(qū)動車子前進(jìn)；
（3）無鏈條電動自行車的車把龍頭是省力（省力/費力/等臂）杠桿；
（4）圖中這款車的鋰電池最多所儲存的電能約為1.08×10⁶J；
（5）正常行駛時，這款車“混合動力驅(qū)動”時人所提供的能量與“電力驅(qū)動”時鋰電池提供的能量之比為7：9．

Answer 1

分析 （1）（2）電動機的工作原理是通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用，其電路特點是有電源；電動機將電能轉(zhuǎn)化為機械能；發(fā)電機的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，其特點是電路中無電源；發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)化為電能．
（3）把車把龍頭想象成一個輪軸分析即可；
（4）從材料中可以看出，該電池的電壓和電量，根據(jù)公式W=UIt可求它充足電后所儲存的電能．
（5）根據(jù)“混合動力驅(qū)動”時人所提供的能量等于總能量減去“電力驅(qū)動”時鋰電池提供的能量，然后即可求二者之比．

解答 解：（1）“發(fā)電機”實現(xiàn)“自發(fā)電”的發(fā)電原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，無鏈條電動自行車可將騎行者踩腳踏板所產(chǎn)生的動能通過發(fā)電機轉(zhuǎn)化為電能；
（2）無鏈條電動自行車的前進(jìn)是由車子的鋰電池存儲之后，再通過電動機驅(qū)動后輪再次轉(zhuǎn)化成動能．
（3）車把龍頭看成一個輪軸，輪半徑大于軸半徑，所以無鏈條電動自行車的車把龍頭是省力的；
（4）所儲存的電能是W=UIt=30V×10A×3600s=1.08×10⁶J．
（5）“混合動力驅(qū)動”時所提供的能量W₁=Fs₁=F×3.2×10⁴m，
僅靠鋰電池驅(qū)動所提供的能量W₂=Fs₂=F×1.8×10⁴m，
“混合動力驅(qū)動”時人所提供的能量W₃=W₁-W₂=F×3.2×10⁴m-F×1.8×10⁴m=F×1.4×10⁴m，
則“混合動力驅(qū)動”時人所提供的能量與“電力驅(qū)動”時鋰電池提供的能量之比：
$\frac{{W}_{3}}{{W}_{2}}$=$\frac{F×1.4{×10}^{4}m}{F×1.8×1{0}^{4}m}$=$\frac{7}{9}$．
故答案為：（1）電；（2）電動機；（3）省力；（4）1.08×10⁶；（5）7：9．

點評 本題考查電能的計算，關(guān)鍵是公式的應(yīng)用，要學(xué)會認(rèn)識用電器的銘牌，解題過程中要注意單位的換算．