题目
以汽油为燃料的摩托车,由于对环境造成污染等原因,已逐步被电动自行车取代,下表是某电动自行车的整车技术参数:
最高车速 |
6m/s |
一次完全充电持续里程 |
30km |
一次完全充电贮存的能量 |
1.8×106J |
蓄电池电压 |
36V |
骑行最大噪声 |
≤62dB |
效率 |
80% | 回答基本问题: (1)摩托车主要将______能转化为机械能;电动自行车主要将______能转化机械能;为何电动自行车的蓄电池电压设计为36V:______. (2)该电动车的最高时速是多少?在蓄电池完全充电的情况下,若电动车以最高车速行驶,则持续行驶的时间为是多少? (3)若这种电动车以6m/s的速度在水平路面上匀速行驶,求:电动车的机械功率(电能转化为机械能的功率)是多大;电动机驱动车轮前进的动力是多大. |
所属题型:问答题
试题难度系数:中档
答案
(1)摩托车主要将内能转化为机械能;电动车主要将电能转化为机械能;36V以下是对人体安全电压,出于安全考虑,才将其电压设计为36V; (2)电动车的最高时速是6m/s=21.6km/h;可持续行驶的时间t===5000s; (3)电动车的电能可转化为的机械能为W机械=W电×80%=1.8×106J×80%=1.44×106J, 机械功率P===288W; 由公式P=Fv得,F===48N. 故答案为:(1)内能,电能,36V以下是对人体安全电压; (2)电动车的最高时速21.6km/h;可持续行驶时间为5000s; (3)电动车的机械功率是288W;电动车驱动车轮前进的动力是48N. |
考点梳理
初中三年级物理试题“以汽油为燃料的摩托车,由于对环境造成污染等原因,已逐步被电动”旨在考查同学们对
机械能转化与守恒、
功率的计算、
速度公式及其应用、
……等知识点的掌握情况,关于物理的核心考点解析如下:
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根据试题考点,只列出了部分最相关的知识点,更多知识点请访问初三物理。
考点名称:机械能转化与守恒
机械能转化与守恒的意义
“能量的转化和守恒”是自然科学的核心内容之一,它反映了物质运动和相互作用的本质,广泛渗透在各门学科这,并和各种产业及日常社会息息相关。机械能是这一主题下的重要组成部分,也是最基础的部分,对今后的学习具有基础性的意义。
机械能转化的分析方法
对于学生而言,简单的机械能转化现象易于理解,如苹果从树上落下,在下落过程中是重力势能转化为动能。可是对于比较复杂的机械能转化现象就会无从下手,不知道该如何分析,下面是有关机械能转化的分析方法。
第一步:看过程
在对机械能转化的分析时,一定看清题目所要研究的是哪一个过程。因为同一物体在不同的过程中,其机械能的转化是不同的。例如这一题,如果题目是这样说的就不一样了:“乒乓球从手中下落的过程中,说出机械能转化情况。”都是乒乓球下落,但是它们所研究的不是同一个过程,因此所得出的结果也就不同了。
为了能更能形象地看出研究的过程,我们可以通过画图的方式来把物体运动的过程呈现出来。从图上我们能很形象地看出,这道题所要研究的过程是从A点到E点这一过程。
第二步:分阶段
对于简单的机械能转化现象同学们都已掌握,可是对于较为复杂的现象就不会分析了。其实,任何一个复杂的过程都是由简单的过程所组成的。像例题中,就是把从A点到E点的过程分解成四个阶段:A点→B点→C点→D点→E点。
第三步:抓要素
在第二步中,已经把整个过程分成四个阶段,然后分析每一个阶段中机械能的转化情况。在分析机械能的转化时,关键是要抓住每种机械能的要素变化情况。
(1)A点→B点
在这一阶段,乒乓球由静止开始下落,高度逐渐减小,重力势能减小,运动的速度逐渐增大,动能增大,所以是重力势能转化为动能。
(2)B点→C点
在乒乓球落地的瞬间,乒乓球发生形变,乒乓球由运动变为静止,所以是动能转化为弹性势能。
(3)C点→D点
在这一阶段,乒乓球恢复原状,开始向上运动,所以是弹性势能转化为动能。
(4)D点→E点
在这一阶段,乒乓球上升,速度减慢,所以是动能转化为重力势能。
根据以上的分析,我们可以把“乒乓球从手中落到地上又弹跳起来。”出这一过程中的能量转化情况概括为重力势能→动能→弹性势能→动能→重力势能。
机械能还能转化成什么能?
理论上讲,我们可以将机械能转化成一切我们需要的能量,简单的列举几个:
(1)发电机:转化成电能
(2)摩擦生热:转化成热能
(3)压缩弹簧:转化成弹性势能
机械能守恒:
物体的动能和势能之和称为物体的机械能,势能可以是引力势能,弹性势能,库伦势等。例如:只有在重力(或弹簧的弹力)做功的情形下,物体的重力势能(或弹性势能)和动能发生相互转化,但总机械能保持不变。
机械能守恒计算公式
动能为
1)系统的初、末状态机械能守恒
2)系统的动能增加量等于势能减少量
考点名称:功率的计算
功率:单位时间里完成的,叫做功率,表示作功快慢程度的物理量,通常用P表示,故功率等于作用力与物体受力点速度的标量积。
功率的计算公式
功率可分为电功率,力的功率等,故计算公式也有所不同。
电功率计算公式:P=W/t =UI;在纯电阻电路中,根据欧姆定律U=IR代入P=UI中还可以得到:P=I²R=(U²)/R
在动力学中:功率计算公式:1.P=W/t(平均功率)2.P=FV;P=Fvcosa(瞬时功率)
因为W=F(f力)×S(s位移)(功的定义式),所以求功率的公式也可推导出P=F·v:P=W /t=F*S/t=F*V(此公式适用于物体做匀速直线运动)
功率计算公式的应用
例:用杠杆来撬一重为2400 N的大石块,当手在5 s内用300 N的力按杠杆,将杠杆一端压下1.6 m,大石块被举高多少m?人做功的功率为多大?(不计杠杆的重力和摩擦)
思路导航:(1)解答此题的关键是能够想到功的原理,往往有同学会用杠杆原理来解答此题,存在这种错误的同学主要是没有正确理解什么是力臂,题中给出的1.6 m是动力沿动力的方向通过的距离,而不是动力臂,题中要求的大石块被举高的高度恰好就是阻力沿阻力方向通过的距离。人对杠杆做的功即动力对杠杆做的功W1=Fs=300 N×1.6 m=480 J(注意:F和s对应),根据功的原理,W1=W2。
W2=G物h=2400 N×h. 480 J=2400×h,解得:h=0.2 m。
(2)人做功的功率就是动力做功的功率为96 W。
方法指导:利用杠杆做功时,在杠杆平衡的时候,根据功的原理和杠杆原理。
考点名称:速度公式及其应用
速度的计算公式:
公式v=s/t
速度是描述质点运动快慢和方向的物理量,等于位移和发生此位移所用时间的比值。[2]在匀速直线运动中,物体在单位时间内通过的路程叫做速度。
v:速度矢量,单位:m/s
s:位移矢量,单位:m
t:时间,单位:s
速度单位:
速度在国际单位制的最基本单位是米每秒 ,国际符号是m/s,中文符号是米/秒。[3]
常用单位:千米/时,国际符号是km/h。
单位换算:1 m/s=3.6 km/h
速度公式的应用:
物体做匀速直线运动时,路程与时间的关系为,在图中,甲、乙两直线分别是两物体运动的图像。由图像可知两运动物体的速度关系是( )
A.v甲>v乙
B.v甲<v乙
C.v甲=v乙
D.条件不足,无法比较