Question

【題目】電動自行車可以電動騎行，也可以腳踏騎行．使用前，應先對車上的蓄電池充電；電動騎行時，蓄電池對車上的電動機供電，電動機為車提供動力．現有一輛電動自行車，沿著水平的道路勻速行駛，在0.5h內，電動騎行了9km，此時車上電動機的工作電壓為32V，工作電流為4A．
（1）電動自行車在電動騎行時，能量是如何轉化的？
（2）若該車和人共重1000N，行駛時輪胎與地面的接觸面積共為80cm2 ， 那么車對地面的壓強多大？
（3）若車和人在行駛過程中所受阻力為20N，則這段路程內該車克服阻力所做的功為多少？
（4）該車電能轉化為機械能的效率是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：電動自行車在電動騎行時，用蓄電池來供電，將蓄電池的化學能轉化成電能，再通過電動機將電能轉化成機械能
（2）解：行駛時，車地面的壓力F=G=1000N，受力面積為S=80cm2=8×10﹣3m2；

則車對地面壓強：

p= = =1.25×105Pa

（3）解：這段路程內該車克服阻力所做的功：

W有用=fs=20N×9000m=1.8×105J

（4）解：這段路程內消耗的電能：

W總=UIt=32V×4A×0.5×3600s=2.304×105J，

該車電能轉化為機械能的效率：

η= ×100%= ×100%≈78.1%

【解析】（1）電動自行車在電動騎行時，利用蓄電池來供電，通過電動機將電能轉化成機械能；（2）先根據F=G求車對地面的壓力，再根據壓強公式可直接求出車對地面的壓強；（3）根據功的計算公式W=Fs，可直接求出這段路程內該車克服阻力所做的功；（4）先根據W總=UIt求出消耗的電能，然后根據效率公式η= 計算能量的轉化效率．