Question

（2011?丹阳市模拟）由于电动车比乘公交方便，比骑自行车快捷，成为越来越多的市民出行首选工具．一种电动自行车的技术参数如下，请回答：

电动机36V，180W；

密封免维修酸铅蓄电池（12V 12A）×3；

额定载重75kg，最高时速20km/h；

在正常行驶速度15km/h的情况下能行驶60km

100km充电电能消耗1.2KW?h

（1）为使电动机正常工作，3个蓄电池应采用

串联

连接方式．
（2）电动自行车在正常行驶速度（15km/h）的情况下行驶60km需用多

4

小时．
（3）电动自行车按正常速度（15km/h）匀速行驶所受阻力为24N，则行驶100km电动自行车克服阻力做功多少焦？该电动自行车的机械效率为多少？
（4）电动车有一定的优势，也有一定的缺点，请你谈谈你的看法．

Answer 1

分析：（1）电机电压是36V，每个蓄电池电压12V，三个蓄电池应采用串联方式连接．
（2）已知车速v，行驶的路程s，由t=

s

v

可求出时间．
（3）已知阻力f，行驶的路程，由功的公式可求出电动自行车克服阻力做的功；已知总功与有用功，由效率公式可求出效率．
（4）从节能环保等角度分析．

解答：解：（1）为使电动机正常工作，3个蓄电池应采用串联连接方式．
（2）速度v=15km/h，路程s=60km，行驶时间t=

s

v

=

60km

15km/h

=4h．
（3）自行车做匀速直线运动，牵引力F等于阻力f，F=f=24N，行驶s=100km=1×10⁵m，
克服阻力做的功W=Fs=24N×1×10⁵m=2.4×10⁶J．
行驶100km电动自行车做的总功W_总=1.2KW?h=1.2×10³W×3600s=4.32×10⁶J．
电动自行车的机械效率η=

W

W总

=

2.4×106J

4.32×106J

≈55.6%．
（4）电动自行车的优点：轻便、省力、操作简单、节能；缺点：电池容量有限，续行里程短，充电不方便，铅蓄电池对水和土壤环境造成的铅污染更为久远．
答：（1）串联；（2）4；（3）行驶100km电动自行车克服阻力做的功是2.4×10⁶J；该电动自行车的机械效率是 55.6%．
（4）电动自行车的优点：轻便、省力、操作简单、节能；缺点：电池容量有限，续行里程短，充电不方便，铅蓄电池对水和土壤环境造成的铅污染更为久远．

点评：本题是一道学科综合题，考查了：电学与力学方面的知识；电动车以其轻便、省力、操作简单、节能等优点受到人们的青睐，但要注意妥善处理电池，不要让废旧电池污染环境．