Question

電動自行車以其輕便、經濟、環保的特點受到了一些消費者的青睞．姜勵才同學家春節前新買回一輛電動自行車，他認真閱讀說明書后了解到電源電壓為48V，正常行駛時的工作電流為4A．
（1）支起撐腳，扭開鑰匙開關后，旋動右手的“調速”把手，發現后輪的轉速會發生改變．他猜測這個“調速”把手相當于________．
（2）這種品牌的電動自行車在水平道路上勻速行駛，在0.5h內，行駛了13.5km，在正常行駛過程中所受的阻力為20N，則：
①它的行駛速度是多少km/h，合多少m/s？
②這段路程內該車克服阻力所做的功是多少？
③該車電能轉化為機械能的效率是多少？
（3）這種品牌的電動自行車可以“自發電”．如果它的電路　圖可以簡化成圖所示，請你寫出驗證它可以“自發電”的具體做法．答：________．

Answer 1

解：（1）“調速”把手相當于我們學過的滑動變阻器，它是利用改變電阻的大小來改變電路中電流大小的．
故答案為：滑動變阻器；
（2）①v===27 km/h=7.5 m/s，
②∵電動自行車勻速行駛，所受的阻力為20N，根據二力平衡的條件可知：
牽引力F=f=20N，則該車克服阻力所做的功W=Fs=20N×1.35×10⁴m=2.7×10⁵J，
③消耗的電能W_電=UIt=192W×0.5×3600s=345600J，
η=×100%=×100%=78%
答：①它的行駛速度是27km/h，合7.5m/s；
②這段路程內該車克服阻力所做的功是2.7×10⁵J，
③該車電能轉化為機械能的效率是78%．
（3）斷開S，閉合S₁（或S₂），推動電動車，觀察車鈴是否響（或車燈是否亮）．如果車鈴響（或車燈亮），說明可以自發電．
故答案為：斷開S，閉合S₁（或S₂），推動電動車，如果車鈴響（或車燈亮），說明可以自發電．
分析：（1）滑動變阻器是通過改變連接在電路中的電阻線的長度來改變電阻大小的，通過改變電阻的大小來改變電路中電流的大小；
（2）①已知電動自行車行駛的路程和時間，根據v=求出這段路程內電動車行駛的速度；
②勻速行駛過程中所受的阻力為20N，根據二力平衡的條件可知牽引力為20N，由W=Fs可求該車克服阻力所做的功；
③電流所做的功為總功，利用W=UIt求出，根據公式η=即可求出車電能轉化為機械能的效率
（3）“自發電”電動車可以斷開電源，使電路連通，可以通過車鈴或車燈的工作情況判斷．
點評：本題考查滑動變阻器的工作原理和作用和改變電路中電流大小以及用電器的作用，會利用功和功率的公式解答電動自行車的關于電能和機械能的問題，同時對電動自行車的電動機的結構有較深刻的認識，知道電動機和發電機的構造上的不同．