Question

（2009?江蘇二模）某電動(dòng)自行車的外型和參數(shù)如表．

主要技術(shù)參數(shù)
續(xù)行里程	40km
整車重量	≤40kg
載重	≤80kg
額定電壓	36V
電機(jī)功率	180W
電池容量	10Ah
速度	≤30km/h

（1）質(zhì)量為80kg的小明騎該電動(dòng)自行車經(jīng)過(guò)某處看見(jiàn)路旁的標(biāo)志牌如圖甲，如果他要到揚(yáng)州火車站，最快還需

12

min．但是小明雖然全速行駛，所用時(shí)間還是超過(guò)了計(jì)算的時(shí)間，你分析可能有哪些原因：
①

空氣和地面的阻力

；
②

路面的交通狀況

．（說(shuō)出兩點(diǎn)即可）
（2）該車電機(jī)正常工作時(shí)電池的放電電流是

5

A．
（3）為了測(cè)定該車的效率，小明了解到車在正常行駛時(shí)的阻力大約是總重的0.02倍，小明在騎車時(shí)正常行駛的效率約為

90%

．
（4）從車的結(jié)構(gòu)上，你能說(shuō)出應(yīng)用了哪些物理知識(shí)？（說(shuō)出三點(diǎn)即可）
（5）電動(dòng)機(jī)在給人們生活帶來(lái)方便的同時(shí)，也給人們的生活帶來(lái)麻煩．據(jù)報(bào)道，某市市民由于使用洗衣機(jī)不當(dāng)（衣物纏繞在桶壁上，阻礙了電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)），引起火災(zāi)，造成上百萬(wàn)元的損失，聰明的張華想電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)受阻，電流怎么變化呢？于是他請(qǐng)教王老師，老師知道張華的來(lái)意后，他們一起做了實(shí)驗(yàn)：把一個(gè)玩具電動(dòng)機(jī)、一個(gè)小燈泡、兩節(jié)干電池串聯(lián)起來(lái)（如圖乙），當(dāng)電路接通后，電動(dòng)機(jī)便加速轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)，張華用手指輕執(zhí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸使它慢下來(lái)，發(fā)現(xiàn)燈泡的亮度逐漸變亮．松手后，電動(dòng)機(jī)越轉(zhuǎn)越快，而燈泡的亮度越來(lái)越暗．為什么會(huì)這樣呢？因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，而這個(gè)電流方向剛好和電路中電流方向相反，相互抵消掉一部分．
①電動(dòng)機(jī)工作時(shí)主要是將電能轉(zhuǎn)化為

機(jī)械能

能；
②通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流與

轉(zhuǎn)速

有關(guān)；
③引起火災(zāi)的原因是

電路中電流過(guò)大

．

Answer 1

分析：（1）已知兩地的距離和最快速度，根據(jù)公式t=

S

V

可求最快的時(shí)間；實(shí)際行駛的時(shí)間還與當(dāng)時(shí)的風(fēng)力以及交通狀況有關(guān)；
（2）已知電功率和額定電壓，根據(jù)公式P=UI可求該車電機(jī)正常工作時(shí)電池的放電電流；
（3）已知額定電功率的大小，根據(jù)公式P=FV可求電動(dòng)車行駛時(shí)的功率，效率η=

P

P額

；
（4）電動(dòng)自行車上運(yùn)用物理知識(shí)很多：力學(xué)、聲學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)等等．主要涉及到力學(xué)的內(nèi)容，我們可以從質(zhì)量、密度、重力、摩擦、氣壓、杠桿各個(gè)方面考慮；
（5）電流做功的過(guò)程實(shí)質(zhì)上是電能轉(zhuǎn)化為其它形式能的過(guò)程，熟悉常見(jiàn)的用電器的電能的轉(zhuǎn)化；
通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速有關(guān)；電動(dòng)機(jī)不能被阻礙，不能轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生很多熱量，容易引起火災(zāi)．

解答：解：（1）所需最快的時(shí)間t=

S

V

=

6km

30km/h

=0.2h=12min；
時(shí)間變大了可能與空氣、地面的阻力以及交通狀況有關(guān)；
（2）該車電機(jī)正常工作時(shí)電池的放電電流I=

P額

U

=

180W

36V

=5A；
（3）效率η=

P

P額

=

FV

P額

=

0.02G

P額

=

0.02×(80kg+40kg)×10N/kg

180W

=

0.02×(80kg+40kg)×10N/kg× 30 3.6 m/s

180W

=90%；
（4）：①輪胎上有花紋、車把上有花紋、腳蹬板上有花紋---增大接觸面的粗糙程度來(lái)增大摩擦力．
②用力剎車閘---增大壓力增大摩擦力．
③輪胎是圓形的，軸承中的滾珠的圓形的---用滾動(dòng)代替滑動(dòng)減小摩擦力．
④轉(zhuǎn)動(dòng)部分和鏈條上加潤(rùn)滑油---減小接觸面的粗糙程度減小摩擦．
⑤車把、后車架、輪和軸承---杠桿．
⑥尾燈---光的反射．
（5）在我們?nèi)粘Ｉ�活中，許多家電中都有電動(dòng)機(jī)，例如：電風(fēng)扇，空調(diào)和冰箱的壓縮機(jī)等，電動(dòng)機(jī)在工作時(shí)，是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；
通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流與轉(zhuǎn)速有關(guān)；引起火災(zāi)的原因是電路中電流過(guò)大，產(chǎn)生大量的熱量；
故答案為：
（1）12  ①空氣和地面的阻力  ②路面的交通狀況  
（2）5  
（3）90%  
（4）杠桿、摩擦力、能量的轉(zhuǎn)化等．
（5）①機(jī)械  ②轉(zhuǎn)速  ③電路中電流過(guò)大

點(diǎn)評(píng)：本題考查時(shí)間、路程、壓強(qiáng)等的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，針對(duì)這種開(kāi)放題，沒(méi)有固定的答案，我們應(yīng)該從學(xué)過(guò)的力、聲、光、電、磁、熱各部分去尋找答案，并把每一部分再細(xì)化到每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，就能方便的找到答案．