题文

电动自行车已成为大众化的一种交通工具，在使用时人们经常遇到的问题是：一次充满电后行驶不能达到说明书的里程娄。为探明原因，小明用家里的电动自行车进行了测试。他骑车在平直的路面上由静止开始运动，获得如图所示的速度和牵引力随时间变化的关系图像。

（1）由图可知电动自行车的运动特点是：________________________。7~12s它受到的摩擦力是____________N。电动自行车匀速行驶100m克服摩擦力做功是____________J。 （2）小明又在不同负重情况下沿同一路面进行了测试，得到了一次充满电的最大行驶里程如下表，由此可以看出负重现最大行驶里程关系是________________________。你认为产生这种现象的原因是____________。

（3）电动机是电动自行车上提供动力的装置，其工作原理是________________________。 （4）测试过程中，小明还发现随着刹车、启动的次数增加，其能量转化趋势如图所示，通过分析可知____________ A．电能利用效率增大，量程增大 B．电能利用效率降低，量程增大 C．电能利用效率增大，里程减小 D．电能利用效率降低，里程减小 （5）除了以上的两个原因外，你认为还有哪些因素会影响电动自行车充满电后的最大行驶里程。____________________________________。（写出一条）

题型：探究题  难度：中档

答案

（1 ）先加速、后匀速；35 ；3500 ； （2 ）电动自行车负重越大、最大行驶里程越小；电动自行车负重越大，摩擦力越大； （3 ）通电线圈在磁场里受力转动的原理； （4 ）D ； （5 ）路面的粗糙程度．

据专家权威分析，试题“电动自行车已成为大众化的一种交通工具，在使用时人们经常遇到的..”主要考查你对  功的计算，直流电动机，能量转移和能量转化，探究阻力对物体运动的影响，影响摩擦力大小的因素  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

功的计算直流电动机能量转移和能量转化探究阻力对物体运动的影响影响摩擦力大小的因素

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：直流电动机

• 电动机的原理：
  

  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
  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
  能量转化	电能转化为机械能
  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
  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：
  

  		直流电动机	交流电动机
  构造	相同	均由磁体，线圈组成
  	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
  原理	相同	均受磁场方向影响
  	不同	磁场对通电线圈的作用	电磁感应现象
  用途	相同	两者一起帮助人类利用水能、内能、核能等
  	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。