Question

12．電動(dòng)自行車具有環(huán)保、節(jié)能、低廉、方便的優(yōu)點(diǎn)，深受人們喜歡，如圖所示是富爾欣車業(yè)有限公司生產(chǎn)的電動(dòng)自行車．騎行時(shí)，充電后的蓄電池對(duì)車上的電動(dòng)機(jī)供電，電動(dòng)機(jī)為車提供動(dòng)力．下面是這種品牌電動(dòng)自行車的一些主要技術(shù)參數(shù)．

（1）自行車的電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)線圈的電流為多少？
（2）蓄電池的容量是指蓄電池所能儲(chǔ)存的能量的最大值，則該蓄電池儲(chǔ)存的能量是多少焦耳，合多少度？
（3）若電動(dòng)機(jī)的電阻為0.5Ω，把蓄電池儲(chǔ)存的能量全部用完所產(chǎn)生熱量是多少焦耳？（電池的電阻消耗的能量忽略不計(jì)）

Answer 1

分析 （1）電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的功率和額定功率相等，根據(jù)P=UI求出通過(guò)電動(dòng)機(jī)線圈的電流；
（2）根據(jù)W=UIt求出電池儲(chǔ)存的電能，再根據(jù)效率公式求出消耗的電能；
（3）利用焦耳定律Q=I²Rt求解熱量．

解答 解：（1）電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的電壓U=50V，功率P=400W，
由P=UI可得，通過(guò)電動(dòng)機(jī)線圈的電流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{400W}{50V}$=8A；
（2）電池儲(chǔ)存的最多電能：
W=UIt=50V×12A×3600s=2.16×10⁶J=0.6kW•h；
（3）若電動(dòng)機(jī)的電阻為0.5Ω，把蓄電池儲(chǔ)存的能量全部用完所產(chǎn)生熱量是Q=I²Rt=（8A）²×0.5Ω×3600s=1.152×10⁵J
答：（1）自行車的電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)線圈的電流為8A；
（2）該車充一次電最多將耗電1度；
（3）若電動(dòng)機(jī)的電阻為0.5Ω，把蓄電池儲(chǔ)存的能量全部用完所產(chǎn)生熱量是1.152×10⁵J．

點(diǎn)評(píng) 本題考查電功率、效率等的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，難點(diǎn)是知道只有在純電阻電路中電能才完全轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，解題過(guò)程中注意單位換算．