问题详情:
油价在上涨,电动自行车很可爱,既经济又健身.它可以电动骑行,亦可以脚踏骑行(如图所示).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.如表是某品牌电动自行车的一些主要技术参数:
最高车速 | ≤45km | |
整车质量 | 50kg | |
轮胎能承受的最大压强 | 2×105Pa | |
蓄电池工作电压 | 48V | |
一次充电储存电能 | 0.9kw.h | |
电动机 | 额定电压 | 48V |
额定功率 | 240W | |
电动机效率 | 80% |
(1)电动自行车在行驶时电动机将电能转化为______能和少量的______能.
(2)自行车以额定功率行驶时的工作电流是多大?
(3)若该车在行驶过程中轮胎与地面接触的总面积为100cm2,那么其所载人和物体的总质量不能超过多少kg?
(4)由表可知,电动机效率为80%,即消耗电能的80%用于电动机对外做有用功.若该电动自行车在平直的公路上匀速行驶时受到的平均阻力为45N,则蓄电池充满一次电最多能连续行驶多远?
【回答】
【考点】电功率与电压、电流的关系;压强的大小及其计算;功的计算公式的应用.
【分析】(1)电动车消耗了电能而产生了动能及有少量的发热现象产生,故可知能量的转化方向;
(2)根据P=UI求出自行车以额定功率行驶时的工作电流;
(3)由表格数据可知轮胎能承受的最大压强,又知道该车在行驶过程中轮胎与地面接触的总面积,根据F=pS求出对地面的最大压力即为所载人和物体的最大总重力,根据G=mg求出最大总质量;
(4)知道一次充电储存的电能,根据效率公式求出电动机对外做的有用功,电动自行车在平直的公路上匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,二力大小相等,根据W=Fs求出蓄电池充满一次电最多能连续行驶的路程.
【解答】解:(1)电动车行驶中消耗了电能,增加了物体的动能,即机械能;同时有少量的内能产生;
(2)由P=UI可得,自行车以额定功率行驶时的工作电流:
I==≈1.09A;
(3)由p=可得,由电动自行车对地面的最大压力:
F=pS=2×105Pa×100×10﹣4m2=2000N,
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,由G=mg可得,所载人和物体的最大总质量:
m====200kg;
(4)一次充电储存的电能:
W电=0.9kW•h=0.9×3.6×106J=3.24×106J,
由η=×100%可得,电动机对外做的有用功:
W有=W电η=3.24×106J×80%=2.592×106J,
因电动自行车在平直的公路上匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,
所以,电动车的牵引力:
F′=f=45N,
由W=Fs可得,蓄电池充满一次电最多能连续行驶的路程:
s===57.6×103m=57.6km.
答:(1)机械;内;
(2)自行车以额定功率行驶时的工作电流是5A;
(3)所载人和物体的总质量不能超过200kg;
(4)蓄电池充满一次电最多能连续行驶57.6km.
知识点:各地中考
题型:计算题