Question

【題目】無鏈條電動自行車，由于沒有鏈條，外觀變得與普通自行車或電動車有些不同，如圖所示，這款自行車既可以給鋰電池直接充電獲得能量，也可以通過騎行者踩腳踏板，通過發(fā)電機(jī)將產(chǎn)生的能量儲存在鋰電池內(nèi)，最終通過電動機(jī)驅(qū)動后輪使車前進(jìn)。圖中這款無鏈條電動自行車，其鋰電池容量為10A h（電池容量是指放電電流與放電時間的乘積）、電壓為36V，主要技術(shù)參數(shù)如下表所示。（g取10 N/kg）

整車質(zhì)量:20kg	最高行駛速度：≤40km/h	百公里粍電：≤1.2 kWh
鋰電池:36 V 10A·h	電機(jī)額定功率:270W	額定工作電壓:36 V

（1）無鏈條電動自行車可將騎行者踩腳踏板產(chǎn)生的動能通過發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為_____________能，再由自行車框架中的鋰電池轉(zhuǎn)化為_____________能儲存起來；車中的電動機(jī)是根__________________________的原理工作的。

（2）鋰電池儲存的最大電能是多少 _________？

（3）該電動自行車以額定功率正常行駛時，流經(jīng)電機(jī)的電流是多少 __________？

（4）電動自行車行駛時所受的阻力為人和車總重的0.04倍，電機(jī)能把80%的電能轉(zhuǎn)化為克服阻力做功。質(zhì)量為60kg的人騎著這輛車，在平直公路上以額定功率勻速行駛10min，通過的路程是多少____________？

Answer 1

【答案】電 化學(xué) 通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動 1.296×106J 7.5A 5062.5m

【解析】

第一空．發(fā)電機(jī)是可以將其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能，所以無鏈條電動自行車可將騎行者踩腳踏板產(chǎn)生的動能通過發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能。

第二空．發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化來的電能給自行車框架中的鋰電池充電，鋰電池內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存起來。

第三空．電動機(jī)是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置，原理是通電導(dǎo)體在磁場中受力轉(zhuǎn)動。

第四空．電池容量是指放電電流與放電時間的乘積，即It。鋰電池容量為10A h、電壓為36V，則鋰電池儲存的最大電能為：

W=UIt=36V×10A h=36V×10A× 3600s=1.296×106J。

第五空．由表中數(shù)據(jù)可知，電機(jī)額定功率為270W，額定工作電壓為36 V，根據(jù)P=UI，則流經(jīng)電機(jī)的電流為：

I===7.5A。

第六空．人和車的總質(zhì)量為：

m總= m人+ m車=60kg+20kg=80kg，

人和車的總重力為：

G總= m總g=80kg×10N/kg=800N，

電動自行車行駛時所受的阻力為：

f=0.04 G總=0.04×800N=32N。

因車勻速運(yùn)動，電動機(jī)產(chǎn)生的動力等于阻力，根據(jù)P=Fv，則電動自行車行駛的實(shí)際速度為：

v====8.4375m/s，

則電動自行車在平直公路上以額定功率勻速行駛10min，通過的路程是：

s=vt=8.4375m/s×600s=5062.5m。