Question

5．電動自行車給人們的出行帶來了方便，對環境的保護有著積極的意義，圖乙是某品牌的電動自行車銘牌參數，根據銘牌完成下列問題．（g取10N/kg）
（1）電動車的最大輸出電功率是多少？
（2）以最大電流工作，電動車可以工作多少時間？
（3）若電動自行車的效率為80%，行駛過程中所受阻力為人和車總重力的0.02倍，當一個質量為40kg的人坐著電動車，以5m/s的速度勻速行駛，電動車的電流是多少？

Answer 1

分析 （1）由電動自行車銘牌參數可知其工作時的電壓和最大工作電流，由P=UI計算最大輸出功率；
（2）由電動自行車銘牌參數可知其最大輸入電能，由P=$\frac{W}{t}$計算以最大電流工作，電動車可以工作的時間；
（3）已知電動自行車的效率為80%，即P_有=80%P，計算出電動車勻速行駛時牽引力，由P_有=Fv=fv，由此計算電動車的電流．

解答 解：
（1）由電動自行車銘牌參數可知，其工作時的電壓U=48V，最大工作電流I=5A，
所以電動車的最大輸出功率：P=UI=48V×5A=240W；
（2）由電動自行車銘牌參數可知，其工作時最大輸入電能為：W=3.6×10⁶J，
由P=$\frac{W}{t}$可以最大電流工作，電動車可以工作的時間：
t=$\frac{W}{P}$=$\frac{3.6×1{0}^{6}J}{240W}$=1.5×10⁴s；
（3）由題知，勻速行駛過程中所受阻力為人和車總重力的0.02倍，此時阻力和牽引力是一對平衡力，
所以：F=f=0.02（G_人+G_車）=0.02（m_人+m_車）g=0.02×（40kg+80kg）×10N/kg=24N，
P_有=$\frac{{W}_{有}}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv，
電動自行車的效率為80%，即：80%P=P_有，
所以：80%UI′=Fv，
電動車的電流：
I′=$\frac{Fv}{80%U}$=$\frac{24N×5m/s}{80%×48V}$=3.125A．
答：（1）電動車的最大輸出電功率是240W；
（2）以最大電流工作，電動車可以工作時間為1.5×10⁴s；
（3）電動車的電流是3.125A．

點評 本題考查了電功率、功、效率公式的應用和平衡力的理解和應用，涉及到的知識點多，綜合性強，明確題意熟練運用公式是解題的關鍵．