电动自行车是一种非常方便快捷的交通工具．电动车在工作时是把______能转化为机械能；旋转右手的“调速”把手，发现电动机

（1）地面受到的压强：
p=[F/S]=[G/S]=
(m人+m车)g
S=
(60kg+40kg)×10N/kg
0.04m2=2.5×10⁴Pa；
（2）∵P=UI，
∴以额定功率行驶时通过电动机线圈的电流：
I=
P额
U额=[240W/48V]=5A；
（3）蓄电池充足一次电可储存的能量：
W=UIt=UQ=48V×12A•h=48V×12A×3600s=2.0736×10⁶J；
（4）每次充电可以给电动机提供的电能：
W_电=W×80%=2.0736×10⁶J×80%=1.65888×10⁶J，
每次充电可以转化成的机械能：
W_机=1.65888×10⁶J×75%=1.24416×10⁶J，
∵W=FS=fs，
∴最远行驶的距离：
s=
W机
f=
1.24416×106J
30N=41472m．
答：（1）地面受到的压强是2.5×10⁴Pa；
（2）电动自行车以额定功率行驶时通过电动机线圈的电流是5A；
（3）蓄电池充足一次电可储存的能量是2.0736×10⁶J；
（4）蓄电池充一次电最多能完全依靠储存的电能连续行驶41472m．

点评：
本题考点： 压强的大小及其计算；功的计算公式的应用；电功的计算；电功率与电压、电流的关系．

考点点评： 本题考查了学生对重力公式、压强公式、电功率公式、电功公式的掌握和运用，灵活运用所学公式及其变形公式是关键，要学会从题目所给信息中找到有用的数据．

电动机是利用通电线圈在磁场力受力能够转动的原理来工作的；发电机是利用电磁感应现象的原理来工作的；“调速转把”相当于我们学过的滑动变阻器，它是利用改变电阻的大小来改变电路中电流大小的．
故答案为：磁场；滑动变阻器；电流；电磁感应现象．

点评：
本题考点： 直流电动机的原理；发电机的构造和原理．

考点点评： 此题主要考查了三个知识点：一是电动机的工作原理--通电线圈在磁场力受力能够转动；二是发电机的工作原理--电磁感应现象；三是滑动变阻器的工作原理和作用--改变电路中电流大小．

（1）放电时的电能由反应PbO₂ （固）+2H₂SO₄+Pb=2PbSO₄↓+2H₂O的反应而产生，因此此过程为化学能转变为电能的过程；
故答案为：化学；
（2）设需消耗纯稀硫酸的质量为x，同时生成水的质量为y．
PbO₂（固）+2H₂SO₄+Pb=2PbSO₄↓+2H₂O
196207 36
x 310.5g y
[196/x]=[207/310.5g] x=294g
[207/310.5g]=[36/y] y=54g
36%的稀硫酸1200克稀硫酸中硫酸的质量=1200g×36%=432g，则反应后还剩余硫酸的质量=432g-294g=138g
剩余硫酸溶液的质量=1200g-294g+54g=960g
硫酸溶液溶质的质量分数=[138g/960g]×100%=14.38%
答：需消耗稀硫酸中溶质为294克，此时电瓶中硫酸溶液中溶质的质量分数是14.38%．
（其他合理解法也给分）

点评：
本题考点： 根据化学反应方程式的计算；有关溶质质量分数的简单计算；物质发生化学变化时的能量变化．

考点点评： 解答本题时需要注意，反应只生成硫酸铅沉淀和水，所以反应完成后所得溶液为剩余稀硫酸的质量与生成水的质量和．

（1）由图可知电动自行车行驶90m，用时15s，所以电动自行车的行驶速度v=[s/t]=[90m/15s]=6m/s；
（2）已知人的质量是50kg，自行车的质量是20kg，
电动自行车对地面的压力F=G=（50kg+20kg）×10N/kg=700N，
受力面积S=4×10^-3m²，
自行车对地面的压强p=[F/S]=[700N
4×10−3m2=1.75×10⁵Pa；
（3）根据图3，因为电动自行车是匀速直线运动，所以F=f=20N，
前进90m牵引力做功W=Fs=20N×90m=1800J；
（4）已知P=180W，电动自行车15s做功：
W_电=Pt=180W×15s=2700J，
η=
W
W电=
1800J/2700J]=66.7%．
答：（1）电动自行车行驶速度为6m/s；
（2）电动自行车对地面的压强为1.75×10⁵Pa；
（3）则使电动自行车前进时的牵引力应是20N，依据是二力平衡条件，前进90m牵引力做功为1800J；
（4）电能转化为机械能的效率是66.7%．

点评：
本题考点： 速度公式及其应用；压强的大小及其计算；功的计算；机械效率．

考点点评： 本题的关键是能够从表中和图象中找出对解题有用的东西，然后再由速度公式、压强公式，功的公式和效率公式分别算出．

（1）电动车正常行驶，电机的电流：
由P=UI得，I=[P/U]=[180W/36V]=5A；
（2）电池容量为10A•h，即10A×1h，所以供电时间为：t=[10A×1h/5A]=2h，
假设电动车以最高速度行驶，行驶的路程：
由v=[s/t]得，s=vt=20km/h×2h=40km；
（3）1小时消耗电能：W=Pt=180W×3600s=6.48×10⁵J；
（4）车满载时的质量：m=m_车+m_载=20kg+55kg=75kg，
车满载时的重力：G=mg=75kg×10N/kg=750N，
车的阻力：f=0.04×G=0.04×750N=30N，
车1小时通过的距离：s=vt=20km/h×1h=20km，
车克服摩擦做的功：W_阻=fs=30N×20×10³=6×10⁵J；
（5）电动车匀速行驶，牵引力和阻力是一对平衡力，故牵引力做的功W_有用=W_阻=6×10⁵J；
牵引力做的功和消耗的电能之比为电动车的效率：
电动车的效率η=
W有用
W =
6×105J
6.48×105J≈92.6%．
故答案为：（1）该车正常行驶时，通过电机的电流是5A；
（2）电池充足电后，该车最多可行驶40km；
（3）一小时消耗电能6.48×10⁵J；
（4）当该车满载时，以最高速度匀速行驶一小时，克服摩擦做功6×10⁵J；
（5）该车的效率是92.6%．

点评：
本题考点： 电功率与电压、电流的关系；速度公式及其应用；能量利用效率；功的计算；电功的计算．

考点点评： 本题为力学、电学的综合题，知识点较多，解决的是有关电动自行车的相关问题，能从基本参数表中得出有用信息并加以利用是本题的关键．

（1）电动自行车正常行驶时的电流I=[P/U]=[180W/36V]=5A；
充电后行驶的时间t=[Q/I]=[10Ah/5A]=2h．
该电动自行车正常行驶时的电流为5A；一次充电可行驶2h．
（2）自行车所受的阻力等于牵引力，f=F=kmgV=5.0×10^-3s•m^-1×80kg×10N/kg×6m/s=24N；
自行车匀速行驶时的有用功功率P_有用=FV=24N×6m/s=144W；
效率是η=
P有用
P=[144W/180W]=80%．
答：自行车匀速行驶时有用功功率为144W，效率为80%．
（3）因为P′=F₁V₁=f₁V₁=kmgV₁×V₁；
整理得：V₁=

P′
kmg=

80W
5.0×10−3s•m−1×80kg×10N/kg=2
5m/s≈4m/s．
答：速度为4m/s．

点评：
本题考点： 速度公式及其应用；物理量的单位及单位换算；速度的计算；二力平衡条件的应用；功率的计算．

考点点评： 本题考查电流、消耗电能、时间、阻力、功率、效率、速度等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，要学会从题目所给信息中找到有用的数据；解题过程中要注意单位的换算．

（1）电动自行车速度v=[s/t]=[5.4km/20min]=[5400m/1200s]=4.5m/s，
答：电动自行车速度为4.5m/s．
（2）因为电动自行车匀速行驶，则电动自行车牵引力F=f=20N，
电动自行车牵引力所做的功W=Fs=20N×5.4×10³m=1.08×10⁵J，
答：电动自行车牵引力所做的功为1.08×10⁵J．
（3）电动自行车消耗的电能W_总=[W/η]=
1.08×105J
75%=1.44×10⁵J，
答：电动自行车消耗的电能1.44×10⁵J．

点评：
本题考点： 速度的计算；力的概念；功的计算；电功的计算．

考点点评： 本题考查了速度的计算及做功公式的计算、机械效率公式的计算，弄清阻力与牵引力是一对平衡力是解题的关键．

（1）电动自行车行驶的速度V=[S/t]=[150m/30s]=5m/s；
（2）牵引力所做的功W=FS=20N×150m=3000J；
（3）牵引力做功的功率P=[W/t]=[3000J/30s]=100W．
答：（1）电动自行车的速度等于5m/s；
（2）牵引力所做的功是3000J；
（3）牵引力的功率是100w．

点评：
本题考点： 速度的计算；功的计算；功率的计算．

考点点评： 此题考查了速度、功和功率的计算，考查的方式比较直接，是一道比较简单的计算题．

（1）∵电动车在水平的路面上匀速行驶，
∴电动车受到的牵引力：
F=f=0.02G=0.02mg=0.02×（60kg+40kg）×10N/kg=20N
行驶距离：
s=vt=6m/s×10×60s=3600m，
电动机对自行车做的有用功：
W_有=Fs=20N×3600m=7.2×10⁴J；
（2）由主要参数表中知道，电动机的效率为75%，
∵η=
W有
W总×100%，
∴W_总=
W有
η =
7.2×104J
75%=9.6×10⁴J，
又∵W_总=UIt，
∴通过电动机线圈的电流：
I=
W总
Ut=
9.6×104J
36×10×60s≈4.4A；
（3）电动自行车百公里耗电的费用：
0.52元/kW•h×2×0.6kW•h=0.624元，
摩托车百公里耗油的费用：
4.65元×2.5=11.625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．
答：（1）行驶10分钟，电动机对自行车做的功为7.2×10⁴J；
（2）通过电动机线圈的电流约为4.4A；
（3）使用电动自行车更经济．

点评：
本题考点： 功的计算；速度公式及其应用；二力平衡条件的应用；机械效率的计算；电功率的计算．

考点点评： 本题是一道电学和力学的综合应用题，解决的是有关电动自行车的相关问题，有意义，能从基本参数表中得出有用信息并加以利用是本题的关键．

（1）车座设计成马鞍状，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强；
（2）轮胎表面设计有花纹，在压力一定时，增大接触面的粗糙程度、增大摩擦力；
（3）电动自行车要消耗电能的，它将电能直接转化为机械能．故问题是：运用科学的物理术语，说明电动自行车的能量转化．回答：将电能直接转化为机械能；
故答案为：（1）减小人所受的压强；（2）增大与路面间的摩擦；（3）问题：运用科学的物理术语，说明电动自行车的能量转化；回答：将电能直接转化为机械能．

点评：
本题考点： 减小压强的方法及其应用；增大或减小摩擦的方法；动能和势能的转化与守恒．

考点点评： 自行车上应用的物理知识很多，轮胎上有花纹；车把上有花纹；车把是个轮轴；铃铛；尾灯；车座是马鞍形，此题是一道学科综合题，考查到得知识是比较多的，但相对而言还是不太难的，只要认真分析，应该还是可以做出正确解答的．

（1）小李师傅需要配制4900g溶质质量分数为30%该溶液中的H₂SO₄的质量为：4900g×30%=1470g
需溶质质量分数为98%的溶液质量为：1470g÷98%=1500g
由标签所示可知一瓶浓硫酸溶液的质量约为920g，故他至少应买2瓶浓硫酸；
（2）需要水的质量为：4900g-1500g=3400g
水的质量和体积在数值上是一致的，故需要3400毫升水．
答：需如图示的浓硫酸1500g，至少应买2瓶，需要水3400mL．

点评：
本题考点： 有关溶质质量分数的简单计算；标签上标示的物质成分及其含量．

考点点评： 本题主要考查学生根据已知条件和溶质质量分数进行计算的能力．学生需认真分析数量关系，才能正确解答．

根据P=UI得，U=[P/I]=[240W/5A]=48V
电动机转化成的有用功率是P_有=80%P=80%×240W=192W，
则F=[W/s]=
P有t
vt=[192W×t/6m/s×t]=32N
故答案为：48；32．

点评：
本题考点： 电功率的计算；功率的计算．

考点点评： 此题主要考查了有关电功、电功率和机械功率的计算问题，关键是搞清其中的基本公式并能将公式进行变形，知道电动机的效率是电动机转化成的机械能与所消耗电能之比．

（1）行驶过程中车对地面的压力：
F=G=1000N，
受力面积：
S=80cm²=8×10^-3m²，
对地面的压强：
p=[F/S]=
1000N
8×10−3m2=1.25×10⁵Pa；
（2）车和人在行驶过程中受到的阻力：
f=0.018G=0.018×1000N=18N，
∴电动车匀速行驶时，受到的阻力和电动车的牵引力是一对平衡力，
∴电动车受到的牵引力：
F=f=18N，
电动机对车做的功：
W=Fs=18N×9×10³m=1.62×10⁵J；
（3）车消耗的电能：
W_电=UIt=36V×5A×0.5×3600s=3.24×10⁵J，
电能转化为机械能的效率：
η=
W
W电×100%=
1.62×105J
3.24×105J×100%=50%．
答：（1）行驶过程中车对地面的压强为1.25×10⁵Pa；
（2）电动机对车做的功为1.62×10⁵J；
（3）此过程中，车消耗的电能为3.24×10⁵J，电能转化为机械能的效率为50%．

点评：
本题考点： 压强的大小及其计算；能量利用效率；功的计算；电功的计算．

考点点评： 本题考查了压强公式、做功公式、电功公式、效率公式以及二力平衡条件的应用，关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等．

（1）克服阻力所做的功W=Fs=20N×36000m=7.2×10⁵J；
（2）∵η=[W
W总
∴W_总=
W/η]=[720000J/75%]=960000J，
∵W_总=UIt
∴I=
W总
Ut=[960000J/32V×7200s]=4.17A．
答：电动自行车在2h内克服阻力所做的功为7.2×10⁵J，电动自行车匀速行驶时的工作电流为4.17A

点评：
本题考点： 功的计算．

考点点评： 本题要先从电动车的铭牌上得出电压、阻力、效率的信息后，再由相对应的公式计算．注意在计算时要使用国际单位制中的单位．

（1）由表可知，电机的额定电压U₀=40V，额定电流I₀=5V，
所以电机正常工作时的输入功率为　　P_入=U₀I₀
代入数据，得　　P_入=140W　　　　　　　　　
所以，电机的效率为：η＝
P出
P入×100%　　　　　
代入数据，得：η=85.7%　　　　　　　　　
（2）行驶时所受阻力　　f=k（M+m）g
当达到最大速度v_m时，有　P_出=fv_m
代入数据，得　　v_m=6.0m/s　　　　　　　　　
答：（1）此车的永磁毂电机在额定电压下正常工作时的效率为85.7%．
（2）仅在电机以额定功率提供动力的情况下，人骑车行驶的最大速度为6.0m/s．

点评：
本题考点： 功率、平均功率和瞬时功率．

考点点评： 本题关键对车受力分析后，运用平衡条件或牛顿第二定律列式求解，同时要用到牵引力与功率和速度的关系公式．