Question

15．電動(dòng)自行車是一種備受人們青睞的交通工具，它可以電動(dòng)騎行，也可以腳踏騎行．下表是某型號(hào)電動(dòng)自行車的主要技術(shù)參數(shù)：

整車	質(zhì)量	40kg
	最高車速	≤30km/h
	最大噪聲	≤62dB
蓄電池	電壓	48V
	容量	12A•h
電動(dòng)機(jī)	額定電壓	48V
	額定功率	240W

（1）仔細(xì)觀察電動(dòng)自行車，會(huì)發(fā)現(xiàn)很多地方用到了物理知識(shí)，請(qǐng)列舉其一：
例：車座；大而扁平，可減小壓強(qiáng)
答：電動(dòng)自行車的輪胎上有凹凸不平的花紋，可增大摩擦；
（2）蓄電池一次充電可儲(chǔ)存的能量是多少？
（3）若一個(gè)質(zhì)量為60kg的人騎著電動(dòng)車在平直路面上勻速行駛時(shí)受到的阻力為人、車總重的0.04倍，蓄電池儲(chǔ)存能量的80%用于克服阻力做功，則充滿一次電可以使電動(dòng)車電動(dòng)行駛多少千米？
（4）從環(huán)保的角度，與摩托車相比，電動(dòng)自行車有什么優(yōu)缺點(diǎn)？（各舉一點(diǎn)）

Answer 1

分析 （1）觀察電動(dòng)車的構(gòu)造都有哪些，然后將它的構(gòu)造部分（如輪胎，車把的構(gòu)造，車輪，腳踏板，車把手，軸承等）結(jié)合物理知識(shí)得出答案．
（2）知道蓄電池充滿電時(shí)儲(chǔ)存的電荷量，利用W=UIt=UQ求蓄電池充足一次電可儲(chǔ)存的能量；
（3）先求出人和車的總重力，然后求出車受到的阻力；蓄電池儲(chǔ)存能量的80%用于克服阻力做功，求出克服阻力做功多少，即有用功，又知道牽引力，根據(jù)W=Fs求出電動(dòng)車通過的路程．
（4）電動(dòng)自行車無尾氣，噪音小，但蓄電池需常更換，廢舊蓄電池污染環(huán)境．

解答 解：（1）電動(dòng)自行車的構(gòu)造上蘊(yùn)含著豐富的物理知識(shí)：
①電動(dòng)自行車的輪胎上有凹凸不平的花紋，可增大摩擦；
②車把手有花紋，可增大摩擦；
③腳踏板上有花紋，可增大摩擦；
④車把的構(gòu)造是輪軸，省力；
⑤車輪是圓形的，滾動(dòng)摩擦比滑動(dòng)摩擦�。�
（2）蓄電池充足一次電可儲(chǔ)存的能量：
W=UIt=UQ=48V×12A•h=48V×12A×3600s=2.0736×10⁶J≈2.07×10⁶J；
（3）人和車的總重力：G_總=（m_車+m_人）g=（40kg+60kg）×10N/kg=1000N；
車受到的阻力：F_阻=0.04G_總=0.04×1000N=40N；
克服阻力做功：W_有用=ηQ=80%×2.0736×10⁶J=1.65888×10⁶J，
勻速行駛時(shí)的牽引力F=f=40N，
由W=Fs得，電動(dòng)車通過的路程：s=$\frac{{W}_{有用}}{F}$=$\frac{1.65888×1{0}^{6}J}{40N}$=41472m≈41.47km．
（4）優(yōu)點(diǎn)：無尾氣、噪音小
缺點(diǎn)：蓄電池一般使用一年左右就需更換，廢棄后的電池污染環(huán)境．
答：（1）電動(dòng)自行車的輪胎上有凹凸不平的花紋，可增大摩擦；
（2）蓄電池一次充電可儲(chǔ)存的能量是2.07×10⁶J；
（3）充滿一次電可以使電動(dòng)車電動(dòng)行駛41.47km；
（4）優(yōu)點(diǎn)：無尾氣、噪音小
缺點(diǎn)：蓄電池一般使用一年左右就需更換，廢棄后的電池污染環(huán)境．

點(diǎn)評(píng) 電動(dòng)自行車是我們生活中比較常見的交通工具，電動(dòng)自行車用到了很多物理知識(shí)，也是中考的一個(gè)熱點(diǎn)，需要引起我們的注意．