题文

为了节能环保，王老师骑电动自行车上班，下表是他的电动自行车的有关数据：

王老师以5m/s的速度匀速从学校回到家，用了20分钟，求： （1）学校到王老师家的路程和电动自行车牵引力所做的功； （2）电动自行车电能转化为机械能的效率； （3）目前，我国电动自行车的拥有量已超过1.2亿辆，它给我们出行带来便捷的同时，也导致交通事故频发，针对这一现象请提出一条合理化建议。

题型：计算题  难度：中档

答案

解： （1）s=vt=5m/s×1200s=6000m 因为电动自行车是匀速直线运动，所以 F=f=20N W=Fs=20N×6000m=1.2×105 J； （2）W电=Pt=125W×1200s=1.5×105J，η= W/ W电=1.2×105 J /1.5×105J =80％； （3）不生产、不购买超标电动自行车；骑车时限速、限载；遵守交通规则（其它合理均可）

据专家权威分析，试题“为了节能环保，王老师骑电动自行车上班，下表是他的电动自行车的..”主要考查你对  功的计算，电功或电能的计算，物理常识  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物理常识

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：物理常识

• 初中物理课本之外的物理常识：
  比如：生活中的物理知识（厨房中的物理知识、与电学有关的现象等等），有关物理的发展史、对物理作出卓越贡献的人物等等。

• 生活中有关的物理常识：
  一、与电学知识有关的现象　　
  1、电饭堡煮饭、电炒锅煮菜、电水壶烧开水是利用电能转化为内能，都是利用热传递煮饭、煮菜、烧开水的。　　
  2、排气扇（抽油烟机）利用电能转化为机械能，利用空气对流进行空气变换。　　
  3、电饭煲、电炒锅、电水壶的三脚插头，插入三孔插座，防止用电器漏电和触电事故的发生。　　
  4、微波炉加热均匀，热效率高，卫生无污染。加热原理是利用电能转化为电磁能，再将电磁能转化为内能。　　
  5、厨房中的电灯，利用电流的热效应工作，将电能转化为内能和光能。　　
  6、厨房的炉灶（蜂窝煤灶，液化气灶，煤灶，柴灶）是将化学能转化为内能，即燃料燃烧放出热量。
  
  二、与力学知识有关的现象　　
  1、电水壶的壶嘴与壶肚构成连通器，水面总是相平的。　　
  2、菜刀的刀刃薄是为了减小受力面积，增大压强。　
  3、菜刀的刀刃有油，为的是在切菜时，使接触面光滑，减小摩擦。　　
  4、菜刀柄、锅铲柄、电水壶把手有凸凹花纹，使接触面粗糙，增大摩擦。　
  5、火铲送煤时，是利用煤的惯性将煤送入火炉。　
  6、往保温瓶里倒开水，根据声音知水量高低。由于水量增多，空气柱的长度减小，振动频率增大，音调升高。　　
  7、磨菜刀时要不断浇水，是因为菜刀与石头摩擦做功产生热使刀的内能增加，温度升高，刀口硬度变小，刀口不利；浇水是利用热传递使菜刀内能减小，温度降低，不会升至过高。三、
  
  三、与热学知识有关的现象　
  （一）与热学中的热膨胀和热传递有关的现象　　
  1、使用炉灶烧水或炒菜，要使锅底放在火苗的外焰，不要让锅底压住火头，可使锅的温度升高快，是因为火苗的外焰温度高。　
  2、锅铲、汤勺、漏勺、铝锅等炊具的柄用木料制成，是因为木料是热的不良导体，以便在烹任过程中不烫手。　　
  3、炉灶上方安装排风扇，是为了加快空气对流，使厨房油烟及时排出去，避免污染空间。　　
  4、滚烫的砂锅放在湿地上易破裂。这是因为砂锅是热的不良导体，烫砂锅放在湿地上时，砂锅外壁迅速放热收缩而内壁温度降低慢，砂锅内外收缩不均匀，故易破裂。　
  5、往保温瓶灌开水时，不灌满能更好地保温。因为未灌满时，瓶口有一层空气，是热的不良导体，能更好地防止热量散失。　
  6、炒菜主要是利用热传导方式传热，煮饭、烧水等主要是利用对流方式传热的。　　
  7、冬季从保温瓶里倒出一些开水，盖紧瓶塞时，常会看到瓶塞马上跳一下。这是因为随着开水倒出，进入一些冷空气，瓶塞塞紧后，进入的冷空气受热很快膨胀，压强增大，从而推开瓶塞。　　
  8、冬季刚出锅的热汤，看到汤面没有热气，好像汤不烫，但喝起来却很烫，是因为汤面上有一层油阻碍了汤内热量散失（水分蒸发）。　　
  9、冬天或气温很低时，往玻璃杯中倒入沸水，应当先用少量的沸水预热一下杯子，以防止玻璃杯内外温差过大，内壁热膨胀受到外壁阻碍产生力，致使杯破裂。　　
  10、煮熟后滚烫的鸡蛋放入冷水中浸一会儿，容易剥壳。因为滚烫的鸡蛋壳与蛋白遇冷会收缩，但它们收缩的程度不一样，从而使两者脱离。
  
  （二）与物体状态变化有关的现象　　
  1、液化气是在常温下用压缩体积的方法使气体液化再装入钢罐中的；使用时，通过减压阀，液化气的压强降低，由液态变为气态，进入灶中燃烧。　　
  2、用焊锡的铁壶烧水，壶烧不坏，若不装水，把它放在火上一会儿就烧坏了。这是因为水的沸点在1标准大气压下是100℃，锡的熔点是232℃，装水烧时，只要水不干，壶的温度不会明显超过100℃，达不到锡的熔点，更达不到铁的熔点，故壶烧不坏。若不装水在火上烧，不一会儿壶的温度就会达到锡的熔点，焊锡熔化，壶就烧坏了。　　
  3、烧水或煮食物时，喷出的水蒸气比热水、热汤烫伤更严重。因为水蒸气变成同温度的热水、热汤时要放出大量的热量（液化热）。　　
  4、用砂锅煮食物，食物煮好后，让砂锅离开火炉，食物将在锅内继续沸腾一会儿。这是因为砂锅离开火炉时，砂锅底的温度高于100℃，而锅内食物为100℃，离开火炉后，锅内食物能从锅底吸收热量，继续沸腾，直到锅底的温度降为100℃为止。