Question

15．电动自行车是一种备受人们青睐的交通工具，它可以电动骑行，也可以脚踏骑行．下表是某型号电动自行车的主要技术参数：

整车	质量	40kg
	最高车速	≤30km/h
	最大噪声	≤62dB
蓄电池	电压	48V
	容量	12A•h
电动机	额定电压	48V
	额定功率	240W

（1）仔细观察电动自行车，会发现很多地方用到了物理知识，请列举其一：
例：车座；大而扁平，可减小压强
答：电动自行车的轮胎上有凹凸不平的花纹，可增大摩擦；
（2）蓄电池一次充电可储存的能量是多少？
（3）若一个质量为60kg的人骑着电动车在平直路面上匀速行驶时受到的阻力为人、车总重的0.04倍，蓄电池储存能量的80%用于克服阻力做功，则充满一次电可以使电动车电动行驶多少千米？
（4）从环保的角度，与摩托车相比，电动自行车有什么优缺点？（各举一点）

Answer 1

分析 （1）观察电动车的构造都有哪些，然后将它的构造部分（如轮胎，车把的构造，车轮，脚踏板，车把手，轴承等）结合物理知识得出答案．
（2）知道蓄电池充满电时储存的电荷量，利用W=UIt=UQ求蓄电池充足一次电可储存的能量；
（3）先求出人和车的总重力，然后求出车受到的阻力；蓄电池储存能量的80%用于克服阻力做功，求出克服阻力做功多少，即有用功，又知道牵引力，根据W=Fs求出电动车通过的路程．
（4）电动自行车无尾气，噪音小，但蓄电池需常更换，废旧蓄电池污染环境．

解答 解：（1）电动自行车的构造上蕴含着丰富的物理知识：
①电动自行车的轮胎上有凹凸不平的花纹，可增大摩擦；
②车把手有花纹，可增大摩擦；
③脚踏板上有花纹，可增大摩擦；
④车把的构造是轮轴，省力；
⑤车轮是圆形的，滚动摩擦比滑动摩擦小．
（2）蓄电池充足一次电可储存的能量：
W=UIt=UQ=48V×12A•h=48V×12A×3600s=2.0736×10⁶J≈2.07×10⁶J；
（3）人和车的总重力：G_总=（m_车+m_人）g=（40kg+60kg）×10N/kg=1000N；
车受到的阻力：F_阻=0.04G_总=0.04×1000N=40N；
克服阻力做功：W_有用=ηQ=80%×2.0736×10⁶J=1.65888×10⁶J，
匀速行驶时的牵引力F=f=40N，
由W=Fs得，电动车通过的路程：s=$\frac{{W}_{有用}}{F}$=$\frac{1.65888×1{0}^{6}J}{40N}$=41472m≈41.47km．
（4）优点：无尾气、噪音小
缺点：蓄电池一般使用一年左右就需更换，废弃后的电池污染环境．
答：（1）电动自行车的轮胎上有凹凸不平的花纹，可增大摩擦；
（2）蓄电池一次充电可储存的能量是2.07×10⁶J；
（3）充满一次电可以使电动车电动行驶41.47km；
（4）优点：无尾气、噪音小
缺点：蓄电池一般使用一年左右就需更换，废弃后的电池污染环境．

点评 电动自行车是我们生活中比较常见的交通工具，电动自行车用到了很多物理知识，也是中考的一个热点，需要引起我们的注意．