Question

电动自行车以其轻便、经济、环保的特点受到了一些消费者的青睐．姜励才同学家春节前新买回一辆电动自行车，他认真阅读说明书后了解到电源电压为48V，正常行驶时的工作电流为4A．
（1）支起撑脚，扭开钥匙开关后，旋动右手的“调速”把手，发现后轮的转速会发生改变．他猜测这个“调速”把手相当于________．
（2）这种品牌的电动自行车在水平道路上匀速行驶，在0.5h内，行驶了13.5km，在正常行驶过程中所受的阻力为20N，则：
①它的行驶速度是多少km/h，合多少m/s？
②这段路程内该车克服阻力所做的功是多少？
③该车电能转化为机械能的效率是多少？
（3）这种品牌的电动自行车可以“自发电”．如果它的电路　图可以简化成图所示，请你写出验证它可以“自发电”的具体做法．答：________．

Answer 1

解：（1）“调速”把手相当于我们学过的滑动变阻器，它是利用改变电阻的大小来改变电路中电流大小的．
故答案为：滑动变阻器；
（2）①v===27 km/h=7.5 m/s，
②∵电动自行车匀速行驶，所受的阻力为20N，根据二力平衡的条件可知：
牵引力F=f=20N，则该车克服阻力所做的功W=Fs=20N×1.35×10⁴m=2.7×10⁵J，
③消耗的电能W_电=UIt=192W×0.5×3600s=345600J，
η=×100%=×100%=78%
答：①它的行驶速度是27km/h，合7.5m/s；
②这段路程内该车克服阻力所做的功是2.7×10⁵J，
③该车电能转化为机械能的效率是78%．
（3）断开S，闭合S₁（或S₂），推动电动车，观察车铃是否响（或车灯是否亮）．如果车铃响（或车灯亮），说明可以自发电．
故答案为：断开S，闭合S₁（或S₂），推动电动车，如果车铃响（或车灯亮），说明可以自发电．
分析：（1）滑动变阻器是通过改变连接在电路中的电阻线的长度来改变电阻大小的，通过改变电阻的大小来改变电路中电流的大小；
（2）①已知电动自行车行驶的路程和时间，根据v=求出这段路程内电动车行驶的速度；
②匀速行驶过程中所受的阻力为20N，根据二力平衡的条件可知牵引力为20N，由W=Fs可求该车克服阻力所做的功；
③电流所做的功为总功，利用W=UIt求出，根据公式η=即可求出车电能转化为机械能的效率
（3）“自发电”电动车可以断开电源，使电路连通，可以通过车铃或车灯的工作情况判断．
点评：本题考查滑动变阻器的工作原理和作用和改变电路中电流大小以及用电器的作用，会利用功和功率的公式解答电动自行车的关于电能和机械能的问题，同时对电动自行车的电动机的结构有较深刻的认识，知道电动机和发电机的构造上的不同．