Question

【題目】閱讀短文，回答問題．

電動自行車

電動自行車因為具有輕便、快捷和環保等優點備受大家喜愛．通常說的電動車是以蓄電池作為能量來源，電動機為核心部件，通過控制器調節電流大小來改變速度的交通工具．世界上第一輛電動車誕生于十九世紀，時至今日電動自行車已發生了巨大變化．下表是某型號電動自行車（如圖甲）的相關數據．

質量m／kg	40
行駛過程中輪胎與地面接觸的總面積S／m2	8×10－3
電能轉化為機械能的效率η	75％
工作電壓U／V	48
規定行駛速度／km·h-1	≤ 36

（1）電動車中改變車速的控制器類似于實驗室中__________（填物理實驗器材名稱），它和電動機應該__________聯在一起使用．

（2）關于電動自行車，下列說法中正確的是__________．

A．轉動車速控制器加速,是將勢能轉化為動能

B．照明燈可采用“220V 60W”的燈泡提高亮度

C．行駛過程中輪胎發熱，是因為電流的熱效應

D．夜晚行駛時打開車燈，不會影響車速

（3）如果該電動自行車采用400W·h（瓦時）的大容量電池供電，則其最多能輸出的機械能為_____________J．若這么多的機械能由效率為30%的汽油機提供，則需要燃燒汽油_____________kg．（已知本地汽油的熱值為4.5×106J/kg）

（4）小明騎該車以最大規定速度在水平路面勻速行駛10km．已知小明的質量是40 kg，且該電動自行車行駛過程中所受到的摩擦力f隨車輛和人的總質量M的變化關系圖象如圖乙所示．則上述騎行過程中總重力做功為_________J，該過程中克服摩擦力做功的功率為__________W，通過電動自行車的電流為__________A．（g取10 N／kg）

Answer 1

【答案】 （滑動）變阻器（或電位器） 串聯 D 1.08×106 0.8 0 200 5.56

【解析】（1）根據短文內容知道，電動車中改變車速的控制器相當于實驗室中的滑動變阻器，它和電動機應該串聯在一起使用；

（2）轉動車速控制器加速，是將電能轉化為動能，故A錯誤；電動機的工作電壓為48V，不能用額定電壓為220V的照明燈，故B錯誤；行駛過程中輪胎克服摩擦做功，機械能轉化為內能，使輪胎的內能增加=溫度升高而發熱，故C錯誤；夜晚行駛時打開車燈，會照亮道路，有利于行車，不會影響車速，故D正確；

（3）知道電動機的最大容量W電=400Wh=0.4kWh=0.4×3.6×106 J=1.44×106 J，因為電能轉化為機械能的效率是：η=75%，所以電能最多轉化為機械能的是：W機械能=W電×75%=1.44×106 J×75%=1.08×106 J；由題意知道，Q放×30%=mq×30%=W機械能 ，需要汽油的質量是：m=W機械能/q×30%=1.08×106J4.5×106J/kg×30%=0.8kg；

（4）因為小明騎該車在水平路面勻速行駛，行駛方向與其受到的重力方向垂直，所以，此過程在重力做功為0；根據圖象知道摩擦阻力是：f=20N，該過程中克服摩擦力做功的功率為：P=fv=20N×10m/s=200W；消耗電功率：P電=P/75%=200W/75%，由P電=UI知道通過電動自行車的電流是：I=P電/U=200W/75%/48V=5.56A。