Question

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

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： 最高车速 ≤30km/h 一次充电连续行驶里程 50km 蓄电池工作电压 36V 充电时间 8h 一次充电耗电量 0.6kW?h 电动机效率 75% 质量 40kg 最大骑行噪声 ≤62dB 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．

Answer 1

（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=7.2×10 4 J； （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× 10 4 J 75% =9.6×10 4 J， 又∵W 总 =UIt， ∴通过电动机线圈的电流： I= W 总 Ut = 9.6× 10 4 J 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7.2×10 4 J； （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．