题目
电动自行车是备受人们青睐的一种交通工具（如图）．它可以电动骑行，亦可以脚踏骑行．电动骑行时，蓄电池对车上电动机供电，电动机为车提供动力．下表是某型号电动自行车主要技术参数．
（1）现很多地方用到了物理知识．请列举一例．示例：电动自行车的车座大而扁平：可减少压强，答：
（2）行驶过程中轮胎与地面的总接触面积为0.01㎡，当你骑着该电动自行车在平直的公路上 行驶时，地面受到的压强是多大？(g取10 N/kg)
（3）电动自行车以额定功率行驶时的工作电流是多大？
（4）蓄电池一次充足电可储存的能量是多少焦？
（5）若蓄电池储存能量的80%用于电动自行车行驶克服阻力做功，电动自行车在平直的公路上匀速行驶时受到的平均阻力为40N蓄电池充满一次电最多能连续电动行驶？
（6）从环保的角度，与摩托车相比，电动自行车有什么优缺点？（各举一条） |
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题型：计算题难度：中档来源：同步题
所属题型：计算题
试题难度系数：中档
答案
解：(1)例：电动自行车的车轮刻有凹凸不平的花纹，增大摩擦.
(2)估计身体的质量约为 50 kg，
地面受到的压强：p = 0 9 x Pa.
(3)额定功率下的电流：1= P/U=240 W/48V=5 A.
(4)群电池储存的电能：W=UIt=48 V×12A x3 600 s =2 073 600 J.
(5)因富电池储存能按的80%用于电动自行车行驶克服阻力做功，
即：2073 600 J ×80% =Fs
所以，电动自行车：能连续电动行驶的路程：S= =41 472 m.
(6)优点：无尾气、噪音小.缺点：蓄电池一般使用一年左右就需要更换. 废弃后的电池污染环境. |
考点梳理
初中二年级物理试题“电动自行车是备受人们青睐的一种交通工具（如图）．它可以电动骑行，”旨在考查同学们对
压强的大小及其计算、
直流电动机、
增大和减少压强的办法、
功的计算公式的应用、
电功率的计算公式的变形、
……等知识点的掌握情况，关于物理的核心考点解析如下：
此练习题为精华试题，现在没时间做？添加到收藏夹，以后再看。
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二物理。
- 压强的大小及其计算
- 直流电动机
- 增大和减少压强的办法
- 功的计算公式的应用
- 电功率的计算公式的变形
考点名称：压强的大小及其计算
压强的定义
物体单位面积上受到的压力叫做压强，压强是反映压力作用效果的物理量，帕斯卡简称帕(符号是Pa)是国际制主单位，1Pa=lN／m2
压强的计算公式
一般，压强的计算公式为：P=F/S，式中p单位是：帕斯卡，简称：帕，1帕=1牛/米2，压力F单位是：牛;受力面积S单位是：米2。但液体和固体的压强是不一样的，
液体压强公式：P=ρgh 式中g=9.8N/kg 或g=10N/kg, h的单位是m , ρ的单位是kg/m^3; , 压强P的单位是Pa。
固体压强公式：P=F/S，F是压力，S是压力面积
影响压强大小相关的因素：
压强是单位面积上受到的压力大小，等于用压力除以受力面积，所以压强只与压力和受力面积有关。在压力不变的条件下，受力面积越大压强越小，在受力面积不变的条件下，压力越大压强越大。简单的说，大气压强是某一点(测量点)处垂直于地面的单位面积上的空气的质量(重量)，这就很好理解啦，大气包围着地球，大气圈的外表面是圆的，那么地球某处海拔越高则其上部的气柱越短(越轻)，反之亦然。 但地球上某点的大气压强又不是恒定不变的，变化的原因就是其上气柱的质量(重量)在变化，重量变化的原因是大气的流动。温度更低的大气流动过来则大气压强就会变大;温度更高的大气流动过来则大气压强就会变小。这是因为温度高的大气的密度(重量)小，温度低的大气的密度(重量)大。
对压强公式P=F/S的理解
1.此公式适用于任何情况，即固体、液体、气体的压强计算都可用此公式。
2.此公式中各物理量单位分别是p→Pa、F→N、s→m2。在计算物体的压强时，只有当F的单位为N，S 的单位为m2时，压强的单位才能是Pa，因此在计算中必须统一单位。
3.一张报纸平放时对桌子的压强约0.5Pa。成人站立时对地面的压强约为1.5×104Pa，它表示：人站立时，其脚下每平方米面积上，受到脚的压力为1.5× 104N。
4.公式中的，是压力而不是重力。即使在某些情况下，压力在数值上等于物体所受的重力，也不应把公式直接写成p=G/S，而应先注明F=G得：P=F/S=G/S。
5.公式中的受力面积S，是指受力物体发生形变的那部分面积，也就是两物体的实际接触面积，而不一定是受力物体的表面积。如图所示，一个圆台形物体置于水平地面上，分别采用A、B两种方式放置，对地面的压力不变，但图A中受力面积是S2，图B中受力面积为S1，而它们都与水平地面的面积大小无关。
6. 由公式推导出F=pS和S=F/P,可用于计算压力和受力面积的大小。
考点名称：直流电动机
定义：直流电动机是将直流电能转换为机械能的电动机。因其良好的调速性能而在电力拖动中得到广泛应用。直流电动机按励磁方式分为永磁、他励和自励3类，其中自励又分为并励、串励和复励3种。
基本构造
分为两部分：定子与转子。注意：不要把换向极与换向器弄混淆了。
定子包括：主磁极，机座，换向极，电刷装置等。
转子包括：电枢铁芯，电枢绕组，换向器，轴和风扇等。
转子组成
直流电动机转子部分由电枢铁芯、电枢、换向器等装置组成，下面对构造中的各部件进行详细介绍。
1.电枢铁芯部分：其作用是嵌放电枢绕组和颠末磁通，为了下降电机工作时电枢铁芯中发作的涡流损耗和磁滞损耗。
2.电枢部分：作用是发作电磁转矩和感应电动势，而进行能量变换。电枢绕组有许多线圈或玻璃丝包扁钢铜线或强度漆包线。
3.换向器又称整流子，在直流电想法中，它的作用是将电刷上的直流电源电流变换成电枢绕组内的沟通电流，是电磁转矩的倾向稳定不变，在直流发电机中，它将电枢绕组沟通电动势变换为电刷端上输出地直流电动势。
换向器由许多片构成的圆柱体之间用云母绝缘，电枢绕组每一个线圈两端区分接在两个换向片上。直流发电机中换向器的作用是把电枢绕组中的交变电动热变换为电刷间的直流电动势，负载中就有电流通过，直流发电机向负载输出电功率，同时电枢线圈中也肯定有电流通过。它与磁场相互作用发作电磁转矩，其倾向与发电机相反，原想法只需抑制这一磁场转矩才华股动电枢改变。因此，发电机向负载输出电功率的还，从原想法输出机械功率，完结了直流发电机将机械能变换为电能的作用。
电动机的原理：
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工作原理 |
直流电动机是根据通电线圈在磁场中受到力的作用而发生转动的原理制成的，它在工作时将电能转化为机械能 |
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基本构造 |
直流电动机主要由两部分组成，即能够转动的线圈和固定不动的磁体。在电动机里，能够转动的部分叫转子，固定不动的部分叫定子，电动机工作时，转子在定子中飞快地转动。如图所示
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能量转化 |
电能转化为机械能 |
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换向器 |
(1)构造：由两个铜制半球环构成
(2)作用：能自动地改变线圈中的电流方向，使线圈能连续转动 |
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优点 |
构造简单、控制方便、体积小、效率高、功率可大可小，价格便宜、无污染 |
直流电动机和交流电动机的比较：
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直流电动机 |
交流电动机 |
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构造 |
相同 |
均由磁体，线圈组成 |
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不同 |
需要换向器(两个半铜环)，外电路上有电源 |
用两个铜环和电刷连接电路，外电路上无电源 |
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原理 |
相同 |
均受磁场方向影响 |
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不同 |
磁场对通电线圈的作用 |
电磁感应现象 |
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用途 |
相同 |
两者一起帮助人类利用水能、内能、核能等 |
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不同 |
电能转化为机械能机械能 |
转化为电能 |
补充：区别电动机与发电机，要分清是运动产生电，还是通电后运动，从而确定电能与机械能的转化；装置方面一个有电源，一个没有电源，电动机是通电产生运动，所以有电源的是电动机，没电源的是发电机。
直流电动机不转或转速过小的原因：
安装直流电动机模型时，线圈不转的原因主要有电路开路、磁铁无磁性和线圈处于平衡位置等几种情况。转速过小是因为电流小或磁性弱。
例1正确连接好直流电动机模型的电路后，合上开关，电动机不转，试列出可能产生故障的原因及相应排除故障的方法。
(1)____，排除故障的办法____；
(2)____，排除故障的办法____；
(3)____，排除故障的办法____。
解析：通电线圈在磁场作用下才能运动，如果磁铁失去磁性，电动机就不会转动。电动机靠换向器改变线圈中电流方向，使线圈连续转动，但若换向器接触不良，则不能使线圈连续转动。线圈通过平衡位置时靠的是惯性，但线圈如果原来是静止在平衡位置的，那么线圈将保持静止的状态。
答案：(1)磁铁无磁性 更换磁铁(2)线圈处于平衡位置 让线圈转过平衡位置(3)电刷与换向器接触不良 可压紧电刷与换向器
用控制变量法判断通电导体在磁场中受力情况：
通电导体在磁场中受力情况的判定常与电动机原理对应结合，通电导体在磁场中受力方向与磁场方向和电流方向有关：
例如图所示，导体放入(a)图磁场中的受力方向已经标出，请在(b)图、(c)图上标出它的受力方向。
解析：通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁感线方向都有关系。
比较图(a)、(b)：磁感线方向相同，都是垂直纸面向里，电流方向相反，受磁场力方向也应相反，(a)图向左，则(b)图向右。
比较图(b)、(c)：电流方向相同而磁场方向相反，受到磁场力的方向也应该相反，因(b)图水平向右，所以(c)图应水平向左。
答案：如图甲、乙
考点名称：增大和减少压强的办法
增大和减少压强的办法
压强的大小决定于压力F和受力面积S两个因素，判断压强的大小时，要同时考虑压力和受力面积两个因素，而不能只考虑其中一个因素。受力面积是指两个物体发生作用时的实际接触面积，而不一定是施压物体的底面积或受力物体的表面积。
增大压力或减小受力面积可以增大压强;减小压力或增大受力面积可以减小压强。在生产和日常生活中，用扩大接触面积来减小压强的例子很多.比如宽的书包带比窄的背在身上舒服;经过烂泥地时，铺上一块木板就好走些;大型拖拉机和坦克安装上履带;铁路的钢轨不直接铺在路面上而铺在枕木上等等.
也有用减小受力面积来增大压强的实例。刀子、斧拳等的锋刃要磨得很薄;钉子、针、锥子等的尖端要做很很尖.有一种没有针头的注射器，它的外形像一支手枪，“枪口”细小，用药液做“子弹”，注射时把“枪口”对准注射部位，一扣“扳机”，立即发射出一束纤细高速的药液，对肌肉产生很大的压强，迅速射入人体内，病人毫无痛苦.
①减小压力或增大受力面积，可以减小压强;如：书包带，滑雪板，枕木。
②增大压力或减小受力面积，可以增大压强。如：滑冰鞋，菜刀，钉子(钉尖增大压强，钉帽减小压强).
因此，小编下面总结归纳了增大和减少压强的方法。
(1)增大压强的方法：①当压力一定时，减小受力面积②当受力面积一定时，增大压力③同时增大压力和减小受力面积;
(2)减小压强的方法：①当压力一定时，增大受力面积②当受力面积一定时，减小压力③同时减小压力和增大受力面积。
增大和减小压强在实际生活中的应用：
1.增大压强
(1)刀斧、切削T具的刀都是磨的很薄，钉子、针、锯齿等的尖端加工得很尖等，这些都是用减小受力面积的办法增大压强的。
(2)刹车时必须用力握住车闸;农民犁地时为了犁的深些往往找个人站在犁耙上等都是用增大压力的办法来增大压强的。
2.减小压强
(1)高楼大厦的墙基很宽、坦克和履带式拖拉机、载重汽车装有很大的轮子、铁轨下铺上枕木、滑雪时穿上滑雪板、在烂泥地上铺木板等都是采用增大受力面积的方法来减小压强。
(2)现代建筑中，广泛采用空心砖来减小对地基的压力等是采用减小压力的办法来减小压强。
考点名称：功的计算公式的应用
功的定义：
“功”一词最初是法国数学家贾斯帕-古斯塔夫·科里奥利创造的。物理学中，必须有作用在物体上的力，且物体在这个力的方向上通过一段距离，就说这个力对物体做了机械功，简称做功，是指力对距离的累积。国际单位制单位为焦耳(J)。
功的计算公式：
在物理学中，把力与在力的方向上移动的距离的乘积叫做功，功=力*力的方向上移动的距离，公式为(W=Fscosα)(初中阶段，力方向与位移方向的夹角为0，即α=0°，cos0°=1，所以W=Fs)。
国际单位制中，力的单位是N，距离的单位是m，功的单位是N·m，它有一个专用名称叫做焦耳，简称焦，用符号J表示，1J=1N·m。
在利用该公式进行计算时的注意点：
(1)力与物体移动的距离在方向上必须一致;
(2)力与物体移动的距离必须对应于同一物体;
(3)力与物体移动的距离必须对应于同一段时间。
功计算公式的应用
1、做功必须同时具备两个必要因素(作用在物体上的力和沿力的方向移动的距离)，在下列三种情况下力对物体不做功。
答：(1)物体在受力方向上没有受到力的作用，但因为惯性通过一段距离。如在光滑水平
冰面上匀速滑动的冰块。
(2)物体受到力的作用，但没有移动距离。如用力推木箱，但没有推动。
(3)物体受到力的作用，同时物体也运动了一段距离，但力的方向始终与运动方向垂直。如人抗面袋在水平路面上移动了一段距离。
2、功率表示做功快慢的物理量(对比法:速度是表示物体运动快慢的物理量),是机器主要技术指标,实际应该中要根据需要选择功率合适的机器.计算功率时，一定要明确是哪一段时间。
【例题】在水平地面上的物体，受到15N的水平推力前进了4m;撤去推力后，物体又前进1 m后停止。如果物体重40N，求推力、重力各做了多少功?
【解析】考虑做功问题时，可以按下面三个步骤进行：
(1)物体是否受到力的作用，不受力的物体不存在做功的问题;
(2)物体是否运动，不运动的物体也不存在做功的问题;
(3)物体既受力又运动时，判断二者之间方向的关系。若力、运动方向互相垂直，此力不做功。只有物体受到力的作用，并且物体沿力的方向运动了一段距离，力才对物体做了功。
【答案】推力做功：W推=Fs=15N×4m=60J
由于物体只是在水平地面上前进了一段距离，并没在重力方向上移动距离，所以重力对物体没有做功，或者说重力做功W重=0
考点名称：电功率的计算公式的变形
解读电功率的计算公式：
电功率的四个表达式：（1）定义式：P=W/t。（2）反映电学特点的普适式P=UI。与欧姆定律结合后得到的(3)式P=I2R。（4）式P=U2/R。
电功率是反映电能消耗快慢的物理量，定义为1秒钟内消耗电能的多少，因此，用所消耗的电能除以消耗这些电能所用的时间，就得到定义式P=W/t。
经实验研究证明，电功率等于导体两端电压与通过导体电流的乘积，即P=UI。电压和电流是电路中最重要的物理量。有电压才可能有电流。电能是通过电荷有规律的运动转化成其它形式的能量的，电荷有规律的运动就形成电流。没有电流就不会消耗电能，当然也就不会有电能转化为其它形式的能量。所以，P=UI广泛应用于电功率的计算。
与欧姆定律结合得到的（3）式P=I2R、（4）式P=U2/R适用于纯电阻电路。因为，欧姆定律反映的是导体中的电流与导体两端电压和导体电阻之间的关系，是在纯电阻电路中得出的，所以，它只适用于纯电阻电路。如：白炽灯、电阻、电热器等，不适用于含电动机的电路和输变电电路的计算。由于串联电路中电流处处相等，所以在串联电路中，使用（3）式P=I2R分析和计算方便。在并联电路中，各支路两端电压相等，所以用（4）式P=U2/R分析和计算方便。通过对近几年的中考命题分析，除了含电动机电路的电功率计算外，其它全是纯电阻电路。在纯电阻电路中，四个计算公式通用，可根据具体情况选择方便的公式进行运用。
电功率计算公式变形如下：
I=U/R
U=IR
R=U/I
P=W/T
P=UI
P=U^/R
P=I^R
Q=UIt 物理量 物理公式
电流 定义式I=Q/t 欧姆定律I=U/R 串联电路I=I1=I2 并联电路I=I1+I2
电压 串联电路U=U1+U2 并联电路U=U1=U2
电阻 串联R总=R1+R2 并联R总=R1R2/(R1+R2)
电功率 定义式P=W/t 普适公式P=UI
电功 定义式W=UIt 已知电功率W=Pt 已知电量W=UQ
导体热量 焦耳定律Q=I2Rt
面积 正方形S=a2 长方形S=ab 圆S=π（D/2）2
体积 柱体V=Sh 排液法V固=V2-V1 正方体V=a3 浸没时V排=V物
速度 定义式v=s/t 平均速度v=s总/t总
密度 定义式ρ=m/V
重力 G=mg
浮力 公式法F浮=ρ液gV排 称重法F浮=G-F' 漂浮和悬浮F浮=G 阿基米德原理F浮=G排
产生原因F浮=F向上-F向下 沉底时F浮=G-N
压强 定义式p=F/S 液体内部p=ρgh
功率(机械) 定义式P=W/t 汽车功率P=Fv
功(机械) 定义式W=Fs 总功W总=W有用+W额
杠杆平衡条件 F1l1=F2l2
力 同方向F合=F1+F2 反方向F合=F1-F2 水平桌面上受到物体的压力F=G总 液体、气体的压力F=pS
机械效率 定义式η=W有用/W总 提升重物η=Gh/Fs 水平移动重物η=fs物/Fs
热量 燃料燃烧Q=qm 物体吸放热Q=cmΔt
机械能 机械能=动能+势能
Q=U^/Rt
Q=I^Rt
