题文

电动自行车越来越受到人们的青睐，不少人用电动自行车替代了摩托车。电动自行车使用前要先对车上的蓄电池充电，骑行时，蓄电池对车上的电动车供电，电动机为车提供动力。下表是某品牌电动自行车的一些主要技术参数：

若质量是60kg的人骑电动自行车在水平路面上以6m/s的速度匀速行驶时，受到的阻力是人与车总重的0.02倍，取g=10N/kg，求： （1）行驶10分钟，电动机对自行车做的功。 （2）通过电动机线圈的电流。 （3）若摩托车百公里耗油2.5L，每升油4.65元，照明用电每度0.52元，试比较说明使用电动自行车与摩托车哪种更经济。

题型：计算题  难度：中档

答案

解： （1）电动自行车匀速行驶： F＝f＝0.02G=0.02×（m1+m2）g=0.02×（60kg+40kg）×10N/kg=20N，s=vt=6m/s×10×60s=3600m，W有=Fs=20N×3600m=7.2×104J； （2）W总＝W有/η=7.2×104/75％=9.6×104J，I= W总/Ut=9.6×104J/（36V×10×60s）≈4.4A （或：P有＝W有/t＝Fs/t=20N×6m/s=120W，P总＝P有/η＝120W/75％＝160W，I＝P总/U＝160W/36V≈4.4A） （3）电动自行车百公里耗电的费用2×0.6×0.52=0.624元；摩托车百公里耗油的费用2.5×4.65=11.55元比较可知百公里行程，电动自行车比摩托车的费用低的多。所以使用电动自行车更经济。

据专家权威分析，试题“电动自行车越来越受到人们的青睐，不少人用电动自行车替代了摩托..”主要考查你对  功的计算，电功或电能的计算，电功率的计算公式的变形  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

功的计算电功或电能的计算电功率的计算公式的变形

考点名称：功的计算

• 功的计算公式：
  功（W）等于力（F）跟物体在力的方向上通过的距离（s）的乘积。（功=力×距离），W=FS。
  
  单位：
  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。
  

考点名称：电功或电能的计算

• 电功计算基本公式及推导公式（适用于纯电阻电路）：W=UIt，W=I²Rt，W=U²t/R，W=Pt，W=Uq。

• 电功计算：
  1. W=UQ_电
  电能也是一种能量，而这种能量的实施者就是电荷，电荷量就是这种能量在一般的时间内所有参与作功从A点到B点的实行者，每个电荷从A点到B点做的功就是电压，两者相乘就是AB的电功，就是消耗的电能
  
  2. W=UIt
  我们来看一下电功的含义，电功通俗的讲就是AB之间的一段时间A点到B点所消耗的电能（A点到B点可以是一个用电器，也可以是一部分电路）电压的实质是一个单位的电荷从A点到B点所做的功，电流提供的是在一个单位时间内AB之间的电荷量，时间也有了，那么AB之间的电荷量在一定时间内从A点到B点所做的功也就是消耗的电能就是W=UIt
  
  3. W=Pt
  W_电功、P_电功率、t_时间
  像功的计算方法一样就是功率乘以时间，在生活中可以理解为工作总量=工作效率×工作时间，同样道理电所做的功当就等于电做功的效率乘以时间
  
  W=I²Rt　（纯电阻电路）

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。
  
  巧用电阻不变求实际功率：
        由用电器铭牌上的U_额、P_额，求出电阻。即由P= ，解出R=；由于电阻是不变的物理量，当求不同电压的实际功率时，可依据求得。
  例1：如图所示，电源电压不变，灯L1标有“6V 3W”字样。当S、S₁均闭合时，L₁正常发光，的示数是____V。若闭合S、断开S₁，的示数是0．3A，则L₂的实际功率为__W。
  
  解析：当S、S₁均闭合时，L₂被短路，此时L₁正常发光，所以电压表示数等于6V。当闭合S，断开S₁ 时，灯L₁、L₂串联。灯L₁电阻。灯L