電動自行車節(jié)能環(huán)保.使用前,先對車上的蓄電池充電,電動騎行時,蓄電池對車上電動機供電,電動機為車提供動力.現(xiàn)有一輛電動自行車,沿著水平筆直的道路勻速行駛,在0.5h內(nèi),電動車行駛了9km,此時車上電動機的工作電壓為32V,工作電流為4A.
問:(1)電動自行車在電動騎行時是________能轉(zhuǎn)化為________能.
(2)這段時間內(nèi),電動自行車行駛的速度多大?
(3)若該車電動機的功率為100W,則這段路程內(nèi)該車受到的阻力為多少?
(4)該車行駛時的效率是多少?
解:(1)電動自行車在電動騎行時,用蓄電池來供電,將蓄電池的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能,再通過電動機將電能轉(zhuǎn)化成機械能的;所以能量的來源是化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的.
故答案為:電;機械.
(2)v=
=
=18km/h;
答:電動自行車行駛的速度為18km/h.
(3)若該車電動機的功率為100W,由P=
得:
W=Pt=100W×1800s=1.8×10
5J
∵W=Fs
∴F=
=
=20N,
∵電動自行車沿著水平筆直的道路勻速行駛,
∴牽引力F與阻力f是一對平衡力,即F=f=20N,
答:這段路程內(nèi)該車受到的阻力為為20N.
(4)∵W
總=UIt=32V×4A×1800s=230400J,
∴η=
×100%=
×100%=78%.
答:該電動車行駛時的效率是78%.
分析:(1)電動自行車是一種新的交通工具,它是利用蓄電池來供電,通過電動機將電能轉(zhuǎn)化成機械能的裝置;
(2)根據(jù)速度公式可直接求出車行駛速度;
(3)根據(jù)功的計算公式W=Fs,可直接求出這段路程內(nèi)該車克服阻力所做的功;
(4)先求出W
總,然后根據(jù)機械效率公式η=
,可直接得出答案.
點評:此題綜合性很強,既考查了對勻速運動物體速度大小的計算,牽引力和阻力是平衡力的判斷,也考查了能量轉(zhuǎn)化和利用率,還考查了功、功率、效率的計算.計算過程中要注意使用國際單位.