Question

12．电动自行车越来越受到人们的青睐，不少人用电动自行车替代了摩托车．电动自行车使用前要先对车上的蓄电池充电，骑行时，蓄电池对车上的电动车供电，电动机为车提供动力．下表是某品牌电动自行车的一些主要技术参数：

最高车速	≤30km/h	一次充电连续行驶里程	50km
蓄电池工作电压	36V	充电时间	8h
一次充电耗电量	0.6kW•h	电动机效率	75%
质量	40kg	最大骑行噪声	≤62dB

若质量是60kg的人骑电动自行车在水平路面上以6m/s的速度匀速行驶时，受到的阻力是人与车总重的0.02倍．
求：
（1）行驶10分钟，电动机对自行车做的功．
（2）通过电动机线圈的电流．
（3）谈谈电动自行车优点（一点即可）．

Answer 1

分析 （1）由题知电动自行车匀速行驶，根据二力平衡的知识知道牵引力的大小等于阻力大小，而阻力大小等于压力的0.02倍（压力根据F=G=mg计算），据此可求牵引力的大小；利用速度公式求电动车行驶的距离，利用W=Fs求电动机对自行车做的功；
（2）求出了电动机对自行车做的有用功，知道电动机的效率，利用效率公式电动机做的总功，再根据W_总=UIt求通过电动机线圈的电流；
（3）电动车的优点，可以从节能、环保方面分析．

解答 解：
（1）因为电动车在水平的路面上匀速行驶，
所以电动车受到的牵引力：
F=f=0.02G=0.02mg=0.02×（60kg+40kg）×10N/kg=20N
行驶距离：
s=vt=6m/s×10×60s=3600m，
电动机对自行车做的有用功：
W_有=Fs=20N×3600m=7.2×10⁴J；
（2）由主要参数表中知道，电动机的效率为75%，
由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%得：
W_总=$\frac{{W}_{有}}{η\;}$=$\frac{7.2×{10}^{4}J}{75%}$=9.6×10⁴J，
又因为W_总=UIt，
所以通过电动机线圈的电流：
I=$\frac{{W}_{总}}{Ut}$=$\frac{9.6×1{0}^{4}J}{36V×10×60s}$≈4.4A；
（3）电动车最大的优点是：利用电能，节约化石能源；同时，行驶过程无尾气污染，无噪声污染．
答：（1）行驶10分钟，电动机对自行车做的功为7.2×10⁴J；
（2）通过电动机线圈的电流为4.4A．
（3）电动自行车优点是利用电能，节约化石能源；同时，行驶过程无尾气污染，无噪声污染．

点评 本题是一道电学和力学的综合应用题，解决的是有关电动自行车的相关问题，有意义，能从基本参数表中得出有用信息并加以利用是本题的关键．