Question

电动自行车是一种重要的交通工具，都市中每天有数十万辆电动自行车行驶在大街小巷，形成了一道独特的风景．电动自行车提供能量的装置为装在电池盒内的电池组，当它给电动机供电时，电动机将带动车轮转动．
假设有一辆电动自行车，人和车的总质量为120kg．当该车在水平地面上以5m/s的速度匀速行驶时，它受到的阻力约等于人和车总重的0.02倍，此时电池组加在电动机两端的电压为36V，通过电动机的电流为5A．若连接导线的电阻不计，传动装置消耗的能量不计，g取10m/s²．求：
（1）电动机的电功率
（2）电动机输出的机械功率；
（3）电动机的发热功率为P=I²r，根据发热功率的大小来计算电动机线圈的电阻．

Answer 1

分析：（1）根据电压和电流的大小，可以直接计算电动机的电功率；
（2）根据P=FV来计算电动机输出的机械功率；
（3）电动机线圈的电阻．

解答：解：（1）电动机的电功率 P=IU    
代入数据解得P=180W            
（2）当电动自行车匀速行驶时，牵引力等于阻力，有：
F=F_阻=0.02mg　          
电动机输出的机械功率 P_出=Fv   
代入数据解得 P_出=120W        
（3）电动机内部的热功率 P_r=I²r      
由能量守恒定律有 P=P_出+P_r    
所以 r=

P-P出

I2

        
代入数据解得  r=2.4Ω．
答：（1）电动机的电功率为180W；
（2）电动机输出的机械功率为120W；
（3）电动机线圈的电阻为2.4Ω．

点评：每个公式的使用的条件是不同的，掌握住公式的使用的条件，这是做题的前提条件．