Question

20．电动自行车已成为大众化的一种交通工具，其核心是直流电动机．小明对家中的电动自行车进行了测试，他骑车在平直的路面上由静止开始运动，获得如图所示的速度v 和牵引力F 随时间t 变化的关系图象．已知匀速行驶时，电动机输入电压48V，输入电流5A，由图可知，电动自行车匀速行驶时，牵引力F的功率为210W，电能转化为机械能的效率为87.5%．

Answer 1

分析 （1）由v-t图象读出电动自行车匀速行驶时的速度，由F-t图象读出电动自行车匀速行驶时的牵引力，根据P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出牵引力F的功率；
（2）知道电动机的输入电压和输入电流，根据P=UI求出电动机的功率，根据η=$\frac{{W}_{机械}}{{W}_{电}}$×100%=$\frac{{P}_{机械}t}{{P}_{电}t}$×100%=$\frac{{P}_{机械}}{{P}_{电}}$×100%求出电能转化为机械能的效率．

解答 解：（1）电动自行车匀速行驶时，由v-t图象可知其速度v=6m/s，由F-t图象可知其牵引力F=35N，
则牵引力F的功率：
P_机械=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=35N×6m/s=210W；
（2）电动机的功率：
P_电=UI=48V×5A=240W，
电能转化为机械能的效率：
η=$\frac{{W}_{机械}}{{W}_{电}}$×100%=$\frac{{P}_{机械}t}{{P}_{电}t}$×100%=$\frac{{P}_{机械}}{{P}_{电}}$×100%=$\frac{210W}{240W}$×100%=87.5%．
故答案为：210；87.5．

点评 本题考查了机械公式和电功率、效率公式的应用，从图象中读出电动自行车匀速行驶时的速度和牵引力以及公式的灵活运用是关键．