电动自行车知识分析与解答

1.下表所示的是某电动自行车铭牌的一部分。

⑴若电动自行车以3m/s的速度匀速行驶1800m需多少时间?

⑵在这段路程上,电动自行车消耗的电能是1.2×105J,则它行驶时受到的阻力是多少牛顿?

型号

XM—QQ

整车尺寸

1510×750×280cm

最高车速

20km/h

充电时间

5h

机械效率

75%

分析与解:⑴由速度公式v=s/t得:    t=s/v=1800m/3m/s=600s

⑵W机械=W电η=1.2×105J×75%=9×104J

受到的阻力:

2.电动自行车省力、环保,很受人们的喜爱。

⑴小芳家离学校约4200m,骑电动自行车上学的路上约需14min,则她在骑车上学时的平均速度约是多大?

⑵若人和车的重量共为900N,行驶时受到的平均阻力是人和车重的0.04倍,求在上学路上电动自行车克服阻力所做的功。

  分析与解:⑴小芳骑车上学时平均速度约是:

⑵电动自行车行驶时受到的平均阻力:F=0.04G=0.04×900N=36N

电动自行车克服阻力所做的功:

W=Fs=36N×4200m=1.512×105J

3.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。某电动自行车以5m/s的速度沿水平路面匀速行驶时,电动机输出的有用功率是180 W求:

⑴电动机10s内对自行车做的功;

⑵电动自行车匀速行驶时受到的阻力;

分析与解:

⑴电动机10s内对自行车做的功:W=Pt=180W×10s=1800J

⑵电动自行车匀速行驶时受到的阻力:

4.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,骑车时,蓄电池对车上的电动机供电,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

0.6kwh

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,受到的阻力是人与车总重的0.02倍,取g=10N/kg,求:

⑴行驶10min,电动机对自行车做的功;

⑵通过电动机线圈的电流。

⑶若摩托车百公里耗油2.5L,每升汽油4.65元,照明用电每度0.52元,试比较说明使用电动自行车与摩托车哪种更经济。

分析与解:⑴电动自行车匀速行驶时:

F=f=0.02G=0.02×(m车+m人)g

=0.02×(40kg+60kg)×10N/kg=20N

10min自行车行驶的路程:s=vt=6m/s×10×60s=3600m

电动机对自行车做的功:W有=Fs=20N×3600m=7.2×104J

  ⑵行驶10min电动自行车消耗的电能:

通过电动机线圈的电流:

⑶电动自行车百公里耗电的费用为:

2×0.6kwh×0.52元/度=0.624元

摩托车百公里耗油的费用为:

2.5元×4.65元/L=11.625元

比较可知百公里行程,电动自行车比摩托车的费用低得多,所以使用电动自行车更经济。

5.电动摩托车实用、环保、污染少,很受人们的喜爱.现有某型号的电动摩托车的一些性能参数如表所示:

整车净重

80kg

最高车速

45km/h

蓄电池的电压

48V

轮胎能承受的最大压强

2×105Pa

蓄电池类型

高能免维护铅酸型

车轮直径

40cm

一次充电储存的电能

3.5×106J

行驶噪声

62dB

(1)若该电动摩托车在行驶过程中轮胎与地面接触的总面积为1.5×10-2m2,那么其载重量最大不能超过多少kg?(取g=10N/kg)

(2)若该车以10m/s的速度匀速行驶时,受到的阻力为50N,电能转化为机械能的效率为80%,求该车充一次电后,以所述情况行驶时,最多能行驶多远?此过程中摩托车的工作电流是多大?

分析与解:(1)轮胎对地面的最大压力为:F=pS=2×105Pa×1.5×10-2m2=3000N

车最大载重时总的质量为:

所以车的最大载重量为:m载=m总-m车=300kg-80kg=220kg

(2)依题意,电能转化为机械能为

W机=80%W电

所以,充一次电最多能行驶的距离为:

此过程所用时间为

所以,摩托车的工作电流为

  或

所以工作电流为

6.电动自行车可以电动骑行,亦可以脚踏骑行。使用前,应先对车上的蓄电池充电。电动骑行时,蓄电池对车上电动机供电,电动机为车提供动力。现有一辆电动自行车,沿着水平的道路匀速行驶,在0.5h内,电动行驶了9km,此时车上电动机的工作电压为32V,工作电流为4A。

⑴电动自行车在电动骑行启动时,能量是如何转化的?

⑵若该车和人共重1000N,行驶时轮胎与地面的接触面积共为8×10-3㎡,那么车对地面的压强多大?

⑶若车和人在行驶过程中所受阻力20N,则这段路程内该车克服阻力所做的功为多少?

⑷该车电能转化为机械能的效率是多少?

分析与解:⑴化学能转化为电能,电能转化为机械能。

⑵车对地面的压强:

⑶车克服阻力所做的功:

W有=Fs=20N×9000m=1.8×106J

⑷消耗的电能:

W总=Pt=UIt=4A×32V×1800s=2.304×106J

该车电能转化为机械能的效率为:

7.小明想利用实验室所提供的器材测量未知电阻R

  (阻值约为1k

  ).

实验室所提供的器材有:电源(电压约为9V)、滑动变阻器R(100

  2A)、电流表(量程为0~0.6A、分度值为0.02A)、电压表(量程为0~3V、分度值为0.1V)各一个,开关S1、S2两只,导线若干.

  (1)小明设计了如图所示的电路进行测量.你认为小明能否测出未知电阻R

  ?为什么?

(2)请你选用上述器材设计方案测出未知电阻R.

①画出实验电路图;

②简述实验步骤;

③写出R

  的表达式(用已知量和测得量表示)

  8.小华准备参加玩具赛车比赛,他运用图中所示的电路来挑选一只能量转换效率较高的电动机.设电池的电压恒定不变,他先用手捏住电动机的转轴,使其不转动,闭合开关后读出电流表的读数为2A;然后放手,当电动机正常转动时,又读出电流表的读数为0.6A.则该玩具电动机正常转动时将电能转化为机械能的效率为

A.91%   B.70%   C.30%    D.9%

1.下表所示的是某电动自行车铭牌的一部分。

⑴若电动自行车以3m/s的速度匀速行驶1800m需多少时间?

⑵在这段路程上,电动自行车消耗的电能是1.2×105J,则它行驶时受到的阻力是多少牛顿?

型号

XM—QQ

整车尺寸

1510×750×280cm

最高车速

20km/h

充电时间

5h

机械效率

75%

分析与解:⑴由速度公式v=s/t得:    t=s/v=1800m/3m/s=600s

⑵W机械=W电η=1.2×105J×75%=9×104J

受到的阻力:

2.电动自行车省力、环保,很受人们的喜爱。

⑴小芳家离学校约4200m,骑电动自行车上学的路上约需14min,则她在骑车上学时的平均速度约是多大?

⑵若人和车的重量共为900N,行驶时受到的平均阻力是人和车重的0.04倍,求在上学路上电动自行车克服阻力所做的功。

  分析与解:⑴小芳骑车上学时平均速度约是:

⑵电动自行车行驶时受到的平均阻力:F=0.04G=0.04×900N=36N

电动自行车克服阻力所做的功:

W=Fs=36N×4200m=1.512×105J

3.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。某电动自行车以5m/s的速度沿水平路面匀速行驶时,电动机输出的有用功率是180 W求:

⑴电动机10s内对自行车做的功;

⑵电动自行车匀速行驶时受到的阻力;

分析与解:

⑴电动机10s内对自行车做的功:W=Pt=180W×10s=1800J

⑵电动自行车匀速行驶时受到的阻力:

4.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,骑车时,蓄电池对车上的电动机供电,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

0.6kwh

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,受到的阻力是人与车总重的0.02倍,取g=10N/kg,求:

⑴行驶10min,电动机对自行车做的功;

⑵通过电动机线圈的电流。

⑶若摩托车百公里耗油2.5L,每升汽油4.65元,照明用电每度0.52元,试比较说明使用电动自行车与摩托车哪种更经济。

分析与解:⑴电动自行车匀速行驶时:

F=f=0.02G=0.02×(m车+m人)g

=0.02×(40kg+60kg)×10N/kg=20N

10min自行车行驶的路程:s=vt=6m/s×10×60s=3600m

电动机对自行车做的功:W有=Fs=20N×3600m=7.2×104J

  ⑵行驶10min电动自行车消耗的电能:

通过电动机线圈的电流:

⑶电动自行车百公里耗电的费用为:

2×0.6kwh×0.52元/度=0.624元

摩托车百公里耗油的费用为:

2.5元×4.65元/L=11.625元

比较可知百公里行程,电动自行车比摩托车的费用低得多,所以使用电动自行车更经济。

5.电动摩托车实用、环保、污染少,很受人们的喜爱.现有某型号的电动摩托车的一些性能参数如表所示:

整车净重

80kg

最高车速

45km/h

蓄电池的电压

48V

轮胎能承受的最大压强

2×105Pa

蓄电池类型

高能免维护铅酸型

车轮直径

40cm

一次充电储存的电能

3.5×106J

行驶噪声

62dB

(1)若该电动摩托车在行驶过程中轮胎与地面接触的总面积为1.5×10-2m2,那么其载重量最大不能超过多少kg?(取g=10N/kg)

(2)若该车以10m/s的速度匀速行驶时,受到的阻力为50N,电能转化为机械能的效率为80%,求该车充一次电后,以所述情况行驶时,最多能行驶多远?此过程中摩托车的工作电流是多大?

分析与解:(1)轮胎对地面的最大压力为:F=pS=2×105Pa×1.5×10-2m2=3000N

车最大载重时总的质量为:

所以车的最大载重量为:m载=m总-m车=300kg-80kg=220kg

(2)依题意,电能转化为机械能为

W机=80%W电

所以,充一次电最多能行驶的距离为:

此过程所用时间为

所以,摩托车的工作电流为

  或

所以工作电流为

6.电动自行车可以电动骑行,亦可以脚踏骑行。使用前,应先对车上的蓄电池充电。电动骑行时,蓄电池对车上电动机供电,电动机为车提供动力。现有一辆电动自行车,沿着水平的道路匀速行驶,在0.5h内,电动行驶了9km,此时车上电动机的工作电压为32V,工作电流为4A。

⑴电动自行车在电动骑行启动时,能量是如何转化的?

⑵若该车和人共重1000N,行驶时轮胎与地面的接触面积共为8×10-3㎡,那么车对地面的压强多大?

⑶若车和人在行驶过程中所受阻力20N,则这段路程内该车克服阻力所做的功为多少?

⑷该车电能转化为机械能的效率是多少?

分析与解:⑴化学能转化为电能,电能转化为机械能。

⑵车对地面的压强:

⑶车克服阻力所做的功:

W有=Fs=20N×9000m=1.8×106J

⑷消耗的电能:

W总=Pt=UIt=4A×32V×1800s=2.304×106J

该车电能转化为机械能的效率为:

7.小明想利用实验室所提供的器材测量未知电阻R

  (阻值约为1k

  ).

实验室所提供的器材有:电源(电压约为9V)、滑动变阻器R(100

  2A)、电流表(量程为0~0.6A、分度值为0.02A)、电压表(量程为0~3V、分度值为0.1V)各一个,开关S1、S2两只,导线若干.

  (1)小明设计了如图所示的电路进行测量.你认为小明能否测出未知电阻R

  ?为什么?

(2)请你选用上述器材设计方案测出未知电阻R.

①画出实验电路图;

②简述实验步骤;

③写出R

  的表达式(用已知量和测得量表示)

  8.小华准备参加玩具赛车比赛,他运用图中所示的电路来挑选一只能量转换效率较高的电动机.设电池的电压恒定不变,他先用手捏住电动机的转轴,使其不转动,闭合开关后读出电流表的读数为2A;然后放手,当电动机正常转动时,又读出电流表的读数为0.6A.则该玩具电动机正常转动时将电能转化为机械能的效率为

A.91%   B.70%   C.30%    D.9%


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