Question

（2009?江蘇二模）某電動自行車的外型和參數(shù)如表．

主要技術(shù)參數(shù)
續(xù)行里程	40km
整車重量	≤40kg
載重	≤80kg
額定電壓	36V
電機功率	180W
電池容量	10Ah
速度	≤30km/h

（1）質(zhì)量為80kg的小明騎該電動自行車經(jīng)過某處看見路旁的標(biāo)志牌如圖甲，如果他要到揚州火車站，最快還需

12

min．但是小明雖然全速行駛，所用時間還是超過了計算的時間，你分析可能有哪些原因：
①

空氣和地面的阻力

；
②

路面的交通狀況

．（說出兩點即可）
（2）該車電機正常工作時電池的放電電流是

5

A．
（3）為了測定該車的效率，小明了解到車在正常行駛時的阻力大約是總重的0.02倍，小明在騎車時正常行駛的效率約為

90%

．
（4）從車的結(jié)構(gòu)上，你能說出應(yīng)用了哪些物理知識？（說出三點即可）
（5）電動機在給人們生活帶來方便的同時，也給人們的生活帶來麻煩．據(jù)報道，某市市民由于使用洗衣機不當(dāng)（衣物纏繞在桶壁上，阻礙了電機的轉(zhuǎn)動），引起火災(zāi)，造成上百萬元的損失，聰明的張華想電機的轉(zhuǎn)動受阻，電流怎么變化呢？于是他請教王老師，老師知道張華的來意后，他們一起做了實驗：把一個玩具電動機、一個小燈泡、兩節(jié)干電池串聯(lián)起來（如圖乙），當(dāng)電路接通后，電動機便加速轉(zhuǎn)動，此時，張華用手指輕執(zhí)電動機的轉(zhuǎn)軸使它慢下來，發(fā)現(xiàn)燈泡的亮度逐漸變亮．松手后，電動機越轉(zhuǎn)越快，而燈泡的亮度越來越暗．為什么會這樣呢？因為電動機的線圈在磁場中轉(zhuǎn)動，會產(chǎn)生感應(yīng)電流，而這個電流方向剛好和電路中電流方向相反，相互抵消掉一部分．
①電動機工作時主要是將電能轉(zhuǎn)化為

機械能

能；
②通過電動機的電流與

轉(zhuǎn)速

有關(guān)；
③引起火災(zāi)的原因是

電路中電流過大

．

Answer 1

分析：（1）已知兩地的距離和最快速度，根據(jù)公式t=

S

V

可求最快的時間；實際行駛的時間還與當(dāng)時的風(fēng)力以及交通狀況有關(guān)；
（2）已知電功率和額定電壓，根據(jù)公式P=UI可求該車電機正常工作時電池的放電電流；
（3）已知額定電功率的大小，根據(jù)公式P=FV可求電動車行駛時的功率，效率η=

P

P額

；
（4）電動自行車上運用物理知識很多：力學(xué)、聲學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)等等．主要涉及到力學(xué)的內(nèi)容，我們可以從質(zhì)量、密度、重力、摩擦、氣壓、杠桿各個方面考慮；
（5）電流做功的過程實質(zhì)上是電能轉(zhuǎn)化為其它形式能的過程，熟悉常見的用電器的電能的轉(zhuǎn)化；
通過電動機的電流與電動機的轉(zhuǎn)速有關(guān)；電動機不能被阻礙，不能轉(zhuǎn)動時，會產(chǎn)生很多熱量，容易引起火災(zāi)．

解答：解：（1）所需最快的時間t=

S

V

=

6km

30km/h

=0.2h=12min；
時間變大了可能與空氣、地面的阻力以及交通狀況有關(guān)；
（2）該車電機正常工作時電池的放電電流I=

P額

U

=

180W

36V

=5A；
（3）效率η=

P

P額

=

FV

P額

=

0.02G

P額

=

0.02×(80kg+40kg)×10N/kg

180W

=

0.02×(80kg+40kg)×10N/kg× 30 3.6 m/s

180W

=90%；
（4）：①輪胎上有花紋、車把上有花紋、腳蹬板上有花紋---增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力．
②用力剎車閘---增大壓力增大摩擦力．
③輪胎是圓形的，軸承中的滾珠的圓形的---用滾動代替滑動減小摩擦力．
④轉(zhuǎn)動部分和鏈條上加潤滑油---減小接觸面的粗糙程度減小摩擦．
⑤車把、后車架、輪和軸承---杠桿．
⑥尾燈---光的反射．
（5）在我們?nèi)粘Ｉ�活中，許多家電中都有電動機，例如：電風(fēng)扇，空調(diào)和冰箱的壓縮機等，電動機在工作時，是把電能轉(zhuǎn)化為機械能；
通過電動機的電流與轉(zhuǎn)速有關(guān)；引起火災(zāi)的原因是電路中電流過大，產(chǎn)生大量的熱量；
故答案為：
（1）12  ①空氣和地面的阻力  ②路面的交通狀況  
（2）5  
（3）90%  
（4）杠桿、摩擦力、能量的轉(zhuǎn)化等．
（5）①機械  ②轉(zhuǎn)速  ③電路中電流過大

點評：本題考查時間、路程、壓強等的計算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運用，針對這種開放題，沒有固定的答案，我們應(yīng)該從學(xué)過的力、聲、光、電、磁、熱各部分去尋找答案，并把每一部分再細(xì)化到每一個知識點，就能方便的找到答案．