九年级上科学(物理)电动机专题练习及答案

九年级上科学(物理)电动机专题练习及答案九年级上科学(物理)电动机专题练习及答案九年级上科学(物理)电动机专题练习及答案xxx公司九年级上科学(物理)电动机专题练习及答案文件编号：文件日期：修订次数：第1.0次更改批准审核制定方案设计，管理制度九年级上科学（物理）电动机专题练习一．选择题（共6小题）1．电动机工作时两端电压为U，电流为I，电动机线圈的电阻为R，则该电动机工作时输出的最大机械功率为（）A．UI B．I2R C．UI﹣I2R D．UI+I2R2．随着人民生活水平的提高，电动自行车已进入千家万户．小明家新买的某种型号电动自行车的主要技术参数如表中所示，对此下列说法不正确的是（）整车质量40kg额定功率240W额定电压48V最大车速≤18km/hA．车座做成宽大的马鞍状，是通过增大受力面积来减小压强B．电动车以额定功率工作时，通过电机的电流为5AC．尾灯用红色的反射镜制造，是通过反射红光来增加警示性D．电动车正常行驶时，功率2000W3．关于材料的应用，下列说法正确的是（）A．超导材料可制作电动机线圈 B．塑料可制作电线的绝缘皮C．半导体材料可制作二极管 D．铅锑合金可制作光敏电阻4．如图是直流电动机提升重物的示意图，电源电压为110V且保持不变，电路中的电流是5A，重500N的物体在电动机带动下以0.9m/s的速度匀速上升，不计各处摩擦，则电动机线圈的电阻是（）A．4Ώ B．22Ώ C．10Ώ D．2Ώ5．如图是直流电动机提升重物的示意图，电源电压为50V且保持不变，电路中的电流是2A，电动机线圈的电阻是5Ω，有一个重物在电动机带动下以1m/s的速度匀速上升，不计各处摩擦，则物体重为（）A．100N B．80N C．50N D．20N6．一台额定电压为220V的电动机，正常工作时通过的电流为5A，发热损失的功率为25W，则其线圈电阻是（）A．1Ω B．5Ω C．44Ω D．1100Ω二．填空题（共12小题）7．电动机工作时两端电压为U，电流为I，电动机线圈的电阻为R，则该电动机工作时输出的最大机械功率为．8．有一个带动风扇转动的电动机正常工作时两端电压为U，通过电动机的电流为I，电动机线圈的电阻为R，则电动机的额定功率为；该电动机正常工作时输出的最大机械功率为；此时电动机的效率为．9．某次实验中把直流电动机接在6伏的稳压电源上，闭合开关后，电动机不转动，这时与它串联的电流表的示数为2.5安培．经检查发现，转轴上齿轮被卡住了．故障排除后，电动机正常转动，电流表示数为1安培．则电动机的效率是，输出的机械功率是W．10．有一款新型折叠电动自行车，可放入随身携带的背包中，该车自重10kg，最大载重为85kg，以最大载重匀速行驶时受到的阻力约为重力的0.4倍，此时车受到的牵引力为N，车以20km/h的速度行驶了15km时，牵引力做的功为J，牵引力的功率为W．11．我们把电荷定向移动的方向规定为电流方向．电动自行车行驶时，把电能转化为能．12．可以电动骑行，亦可以脚踏骑行．电动骑行时，蓄电池对车上电动机供电，电动机为车提供动力．下表是某型号电动自行车主要技术参数．（1）请你仔细观察电动自行车的构造，会发现很多地方用到了物理知识．请列举一例．示例：电动自行车的车座大而扁平，可减少压强．答：（2）行驶过程中轮胎与地面的总接触面积为0.01m2，当你骑着该电动自行车在平直的公路上行驶时，地面受到的压强是多大（

取g=10N/kg）

（3）电动自行车以额定功率行驶时的工作电流是多大？（4）蓄电池一次充足电可储存的能量是多少焦？（5）若蓄电池储存能量的80%用于电动自行车行驶克服阻力做功，电动自行车在平直的公路上匀速行驶时受到的平均阻力为40N，蓄电池充满一次电最多能连续电动行驶多远？（6）从环保的角度，与摩托车相比，电动自行车有什么优缺点（各举一条）13．用电器工作时是将能转化其他形式的能，给电动自行车的蓄电池充电时是将能转化为能．14．电动自行车的“心脏”是电动机，工作时把电能转化为能；关闭电源，人用力踩脚踏板，电动机就变成了“发电机”，它发电的原理是．15．电动自行车是倍受人们青睐的一种交通工具（如图）．电动车行驶时，蓄电池对车上电动机供电，电动机为车提供动力，下表是某型号电动自行车主要技术参数．（1）行驶过程中轮胎与地面的总接触面积为0.01m2，当质量是50kg的人骑着该电动自行车在平直的公路上行驶时，地面受到的压强是多大（

取g=10N/kg）

（2）在某平直路段上，电动自行车受到的平均阻力为40N，若电动自行车以额定功率匀速行驶的速度为6m/s，则电动自行车的效率多大蓄电池充满一次电能连续行驶多远

整车整车质量50kg最高车速≤30km/h最大噪声≤62dB蓄电池储存能量0.5kw•h电动机额定电压48V额定功率300W16．电动自行车已成为大众化的一种交通工具，专业人员对某品牌电动自行车进行了测试，让电动自行车在平直的路面上同静止开始运动，获得速度随时间变化的图象如图甲所示，牵引力随时间变化的图象如图乙所示，由图象可知，匀速行驶时，电动自行车受到的阻力为N，此时电动自行车的机械功率为W．在对电动机行车充电时，主要的能量转化是（选填对应序号：①电能转化为机械能/②电能转化为化学能/③化学能转化为电能）17．直流电动机是根据的原理制成的．有一台额定电压为220V的电动机，正常运转时通过的电流50A，线圈电阻是0.4Ω，电动机正常工作效率．18．一台线圈电阻为0.3Ω电动机，接在12V的电源上时，通过电动机的电流为0.5A，在2min内电流产生的热量是J，转化成的机械能是J．三．解答题（共20小题）19．如图，电动机M的线圈电阻为0.5欧，当S断开时，电流表读数1安．当S闭合时，电流表读数3安．问：（1）电阻R为多大？（2）电动机的机械功率为多大？（3）电动机工作2分钟，电动机线圈产生了多少热量？20．如图一台电动机阻值为2Ω，接在120V的电源上．当电动机工作时，电流为10A．问：（1）电动机的输入功率是多少瓦？（2）电动机的发热功率是多少瓦？（3）输出的机械功率是多少瓦？21．有一个电动机接在电压为6V不变的电源上，用手捏住电动机不让它转动，电流为3A，松手后电动机稳定转动，电流为0.3A．求：（1）电动机转动时，每分钟线圈产生的热量；（2）电动机转动时的机械功率．22．一台接在220V电路中的电动机输入的电功率是1.32KW，电动机的电阻是5Ω，求：（1）电动机的发热功率；（2）电动机输出的机械功率；（3）电动机的效率．23．电动自行车越来越受到人们的青睐，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：自行车质量m/kg电能转化为机械能的效率工作电压U/V行驶速度v/m•s﹣1骑车人质量为60kg时的平均阻力f/N4075%36≤1020若质量是60kg的人骑电动自行车在水平路面上以5m/s的速度匀速行驶，根据相关信息，求：（1）行驶10分钟，电动自行车做的有用功．（2）该电动自行车的最大有用功率．（3）电动自行车以最大速度行驶过程中电动机的工作电流．24．盼盼同学家买了一辆电动自行车，它行驶的动力是靠蓄电池提供的．当它的工作电压为35V，工作电流为6A时．试求：（1）如果蓄电池的持续放电时间为3h，则该车以5m/s的速度匀速行驶的最大行程是多少km在这一过程中，蓄电池给电动车提供了多少电能

（2）电动车蓄电池的电功率一部分转化为无用功率，另一部分转化为车行驶的有用功率，其效率为80%．当电动车以6m/s的速度匀速行驶时，它所受到的阻力是多少？25．电动自行车以其轻便、实用、环保的特点受到了消费者的青睐，某型号电动自行车以车速18千米/时沿水平路面上匀速行驶时，电动机输出的有用功率为180瓦．求：①经过半小时，电动自行车行驶的距离是多少；②电动机半小时内对电动自行车做的功是多少；③电动自行车行驶时受到的阻力是多少．26．一辆电动自行车铭牌上有如下的技术参数表：后轮驱动直流电动机蓄电池额定功率150W额定存储能量0.36kW•h额定电压36V充电电压36V额定转速240r/min一次充满电耗电量0.5kW•h（1）蓄电池放电时是由能转化为电能，电动机工作时利用了通电线圈在磁场中受到力的工作原理．（2）小科对蓄电池的充电情况进行了研究，他将家中所有用电器都断开，并查看了自家的电能表如图甲所示，然后对该蓄电池持续充电30分钟，此时电能表示数变为如图乙所示，则该蓄电池一次充满电所需的时间为小时．（3）电动车行驶中受的阻力为30N，仅在电动机额定功率提供动力的情况下，此车的最大行驶距离为米．27．在一次研究性学习活动中，我校某课外活动兴趣小组对街上行驶的电动自行车和摩托车做了一个调查．下表中所列的是某品牌电动自行车和摩托车的部分技术参数：电动自行车摩托车最高车速≤20km/h最高车速≤90km/h一次充电耗电量0.6kW•h一次加油量10L一次充电连续行驶里程50km一次加油连续行驶里程400km电动机效率75%发动机效率30%最大骑行噪声≤62dB行驶噪声≥90dB（1）与摩托车相比，电动自行车有哪些优势（说出两个方面）（2）假设给电动自行车的蓄电池充电时，消耗的电能全部转化为蓄电池的化学能．那么，电动自行车每行驶1km电动机平均做的有用功大约是多少当自行车以最高车速匀速行驶时，电动机的有用功率大约是多大

（3）摩托车每行驶1km大约要消耗多少能量（汽油的密度：0.71×103kg/m3；汽油的热值：4.6×107J/kg；g取10N/kg）28．电动自行车已是我们生活中必不可少的交通工具，下面是某种型号电动自行车主要的技术参数：整车质量35kg最高车速30km/h轮胎限压2×105Pa最大噪声62dB电池36V/10Ah电动机额定电压36V额定功率240W电动机效率80%电动车骑行时，蓄电池给车上的电动机供电，为车提供动力…（1）该电动自行车以额定功率行驶时的工作电流是多大？（2）电池储存的最大电能是多少？（3）从环保的角度与摩托车相比，电动自行车有什么优点（列举两条）29．为了节能环保，王老师骑电动自行车上下班，下表是他的电动自行车的有关数据．电动自行车自身质量m/kg电动机额定功率P/W电动机额定电压U/V行驶时的最大速度v/km/h401253620在电动机以额定功率工作时，王老师以5m/s的速度匀速从学校回到家，用了10min，求：（1）学校到王老师家的路程是多少？（2）行驶时受到的平均阻力20N，电动自行车牵引力所做的功是多少？（3）电动自行车电能转化为机械能的效率是多少？30．如图所示，电动自行车是倍受人们青睐的一种交通工具，它可以电动骑行，亦可以脚踏骑行．电动骑行时，蓄电池对车上电动机供电，电动机为车提供动力．下表是某型号电动自行车主要技术参数．整车整车质量50kg最高车速≤30km/h最大噪声≤62dB蓄电池电压48V容量12A•h电动机额定电压48V额定功率240W（1）电动自行车在构造上，很多地方用到了物理知识．请你列举一例说明：．（2）电动自行车以额定功率行驶时的工作电流是多大？（3）蓄电池一次充足电可储存的能量是多少焦？（4）若蓄电池储存能量的80%用于电动自行车行驶克服阻力做功，电动自行车在平直的公路上匀速行驶时受到的平均阻力为30N，蓄电池充满一次电最多能连续行驶多远？31．电动自行车是倍受人们青睐的一种交通工具（如图）．电动自行车骑行时，蓄电池对车上电动机供电，电动机为车提供动力．下表是某型号电动自行车主要技术参数．（1）行驶过程中轮胎与地面的总接触面积为0.01m2，当一个体重为60千克的人骑着该电动自行车在平直的公路上行驶时，地面受到的压强是多大（

g取10N/kg）

整车整车质量40kg最高车速≤30km/h最大噪声≤62dB蓄电池蓄电容量0.576kW•h电动机额定电压48V（2）若蓄电池储存能量的80%用于电动自行车行驶克服阻力做功，电动自行车在平直公路上匀速行驶时受到的平均阻力为40N，蓄电池充满一次电最多能连续电动行驶多远？（3）从环保的角度，与摩托车相比，电动自行车有什么优缺点（各举一条）32．电动自行车是倍受人们青睐的一种交通工具电动骑行时，蓄电池对车上电动机供电，电动机为车提供动力．下表是某电动自行车主要技术参数．（1）行驶过程中轮胎与地面的总接触面积为0.01m2，当一质量为50Kg的中学生骑着该电动自行车在平直的公路上行驶时，地面受到的压强约为多大（

取g=10N/kg）

（2）若蓄电池储存能量的80%用于电动自行车行驶克服阻力做功，电动自行车在平直公路上匀速行驶时受到的平均阻力为40N，蓄电池充满一次电最多能连续行驶多远？（3）从环保的角度，与摩托车相比，电动自行车有什么优缺点（各举一条）整车整车质量40kg最高车速≤30km/h蓄电池最大噪音≤62dB蓄电容量0.576kw•h电动机额定电压48V额定功率240W33．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额定电压36V蓄电池36V10Ah最大骑行噪声≤62dB质量40kg电动机效率75%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）行驶过程中每个轮胎与地面的接触面积为0.005m2，试计算行驶过程中地面受到的压强是多大？

（4）以上述速度行驶，一次充满电最多能行驶多远？34．电动自行车是一种常见的交通工具，下面是某种品牌电动自行车的一些主要技术参数：整车净重m/kg80轮胎能承受的最大压强p/pa2×105一次充电储存的电能w/J3.5×106蓄电池的电压U/V48最高车速v/（Km/h）45车轮直径D/cm40（1）若该车在行驶过程中轮胎与地面接触的总面积为1.5×10﹣2m2，那么其载重量最大不能超过多少千克（

取g=10N/Kg）

（2）若该车以10m/s的速度匀速行驶时，受到的阻力为50牛，电能转化为机械能的效率为80%，求该车充一次电后，以所述情况行驶时，最多能行驶多远？（3）如果充一次电消耗的电能为1Kw•h，充一次电自行车可连续行驶50千米，照明用电的电费约0.5元/Kw•h，摩托车行驶100千米耗油2.5升，油价约4.5元/升，请通过计算说明使用电动自行车与摩托车哪种更经济？35．电动自行车以其环保、快捷、轻便的优势，成为家庭常用的交通工具．小豪家新买了一辆电动车如图1所示，该电动车自身重力为600N，两个车轮与地面的总接触面积为200cm2，车胎能承受的最大压强为2×105Pa．求：（1）该车能承载的最大质量是多大（g=10N/kg）（2）该车每次充电能储存电能3×106J，电能转化为机械能的效率为80%．若车以某一速度匀速行驶，受到的阻力是40N，求该车充一次电后，最多能跑多远？

（3）五一节，小豪一家去公园游玩，看到如图1所示的新型太阳能电动观光车，如图2所示是该太阳能电动汽车的电路简化图，由太阳能电池给电动机提供动力，通过一个调速电阻改变电动机转速．已知，太阳能电池电压600V保持不变，调速电阻的最大阻值10Ω，闭合开关，当滑片P在最左端时，电动机的功率是18kW，此时电流表的示数为多大？（4）当滑片P在最右端时，电压表示数为500V，电动机的能量利用率是多少？（电动机能量利用率：电动机消耗的功率与电源输出总功率的百分比，公式：）36．电动自行车是倍受人们青睐的一种交通工具，如图所示．其主要结构就是在原来的普通自行车的基础上，增加了电动机及供电、传动设备，它可以电动骑行，亦可以脚踏骑行．电动骑行时，蓄电池为车上的电动机供电，电动机为车提供动力；脚踏骑行时，与普通白行车相同．下表是某型号电动白行车主要技术参数．整车整车质量40kg最高车速≤30km/h最大噪声≤62dB蓄电池电压48V容量12A•h电动机额定电压48V额定功率240W（1）当一个质量为50kg的初三学生骑着电动自行车在平直的公路上匀速行驶时，轮胎与地面的总接触面积为40cm2，此时路面受到的压强为多大（

g=10N/kg）

（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多大？（3）在蓄电池充足电后为电动机供电的过程中，当把储存能量的80%提供给电动机后就应进行充电．若电动机工作时将电能转化为对自行车输出机械能的效率为75%，电动自行车在平直的公路上匀速行驶时受到的阻力为30N，则蓄电池充一次电最多能完全依靠储存的电能连续行驶多远？37．一个直流电动机的线圈电阻是0.5Ω，加在电动机两端的电压是220V，当电动机正常运转时，通过线圈的电流为20A．试求：（1）1小时内电动机共消耗了多少电能？（2）电流通过线圈产生了多少热量？（3）电动机做了多少机械功？38．电动观光车的有关数据如下表．空车质量电机额定功率满载乘员电机额定电压满载时轮胎与地受力面积最大车速电机效率平路行驶里程1180kg4kW11人48V4×250cm245km/h80%≤80km求解①设乘员质量均为60kg，满载时车对水平路面的压强．②电动机以额定功率工作半小时消耗电能，电动车对外做的功．③上述过程中，电动观光以36km/h的速度沿水平面匀速行驶，车在行驶过程中受到的阻力．

2017年02月22日杭州的初中物理组卷参考答案与试题解析一．选择题（共6小题）1．（2004•南通）电动机工作时两端电压为U，电流为I，电动机线圈的电阻为R，则该电动机工作时输出的最大机械功率为（）A．UI B．I2R C．UI﹣I2R D．UI+I2R【解答】解：电动机消耗的功率为：P0=UI，电动机中电阻发热消耗的功率P1=I2R，而输出的功率为两者的差值：即UI﹣I2R．故选C2．（2012•大冶市校级模拟）随着人民生活水平的提高，电动自行车已进入千家万户．小明家新买的某种型号电动自行车的主要技术参数如表中所示，对此下列说法不正确的是（）整车质量40kg额定功率240W额定电压48V最大车速≤18km/hA．车座做成宽大的马鞍状，是通过增大受力面积来减小压强B．电动车以额定功率工作时，通过电机的电流为5AC．尾灯用红色的反射镜制造，是通过反射红光来增加警示性D．电动车正常行驶时，功率2000W【解答】解：A、车座做成宽大的马鞍状，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，使人感到更舒服，故A正确；B、由P=UI得：I===5A，故B正确；C、自行车的尾灯是由相互垂直的红色平面镜组合而成的，自行车尾灯靠反射红光增加警示性，故C正确；D、电动车正常行驶时，功率为240W，故D不正确．故选D．3．（2012•营口）关于材料的应用，下列说法正确的是（）A．超导材料可制作电动机线圈 B．塑料可制作电线的绝缘皮C．半导体材料可制作二极管 D．铅锑合金可制作光敏电阻【解答】解：A、超导材料没有电阻，电流流过导体时，不会产生焦耳热，可制作电动机线圈，故A正确；B、塑料是绝缘体，不易导电，可制作电线的绝缘皮，故B正确；C、半导体材料导电能力受所掺杂杂质的影响，可制作二极管，故C正确；D、铅锑合金电阻较大，熔点较低，适合制作保险丝，它的阻值不随光照强度的变化而变化，不能制作光敏电阻，故D错误；故选ABC．5．（2013秋•虎丘区校级期末）如图是直流电动机提升重物的示意图，电源电压为50V且保持不变，电路中的电流是2A，电动机线圈的电阻是5Ω，有一个重物在电动机带动下以1m/s的速度匀速上升，不计各处摩擦，则物体重为（）A．100N B．80N C．50N D．20N【解答】解：电动机中消耗的总功率由P=UI得：P1=UI=50V×2A=100W电机输出的机械功率等于物体克服重力做功的功率：P2=Fv=Gv=G×1m/s由能量守恒得电机热功率等于总功率与输出功率的差：P3=P1﹣P2=100W﹣G×1m/s由焦耳定律知电机的发热功率为：P3=I2R100W﹣G×1m/s=（2A）2×5Ω则G=80N．故选B．6．（2016•南京二模）一台额定电压为220V的电动机，正常工作时通过的电流为5A，发热损失的功率为25W，则其线圈电阻是（）A．1Ω B．5Ω C．44Ω D．1100Ω【解答】解：由P=I2R得，电动机线圈的电阻：R===1Ω．故选：A．二．填空题（共12小题）7．（2007秋•昆山市期末）电动机工作时两端电压为U，电流为I，电动机线圈的电阻为R，则该电动机工作时输出的最大机械功率为UI﹣I2R．【解答】解：根据题意可知电动机与线圈是串联在电路中，那么线圈两端的电压为U′=IR，因为串联电路中各处电流都相等，根据电功率公式P=U″I=（U﹣U′）I=（U﹣IR）I=UI﹣I2R，故答案填：UI﹣I2R．9．（2009•镜湖区校级自主招生）某次实验中把直流电动机接在6伏的稳压电源上，闭合开关后，电动机不转动，这时与它串联的电流表的示数为2.5安培．经检查发现，转轴上齿轮被卡住了．故障排除后，电动机正常转动，电流表示数为1安培．则电动机的效率是60%，输出的机械功率是3.6W．【解答】解：电动机不转动时，R===2.4Ω正常工作时，电动机功率为P=UI=6V×1A=6W电动机热功率为P热=I2R=（1A）2×2.4Ω=2.4W∴电动机机械功率为P机=P﹣P热=6W﹣2.4W=3.6W电动机的效率为η====60%故答案：60%、3.6．10．有一款新型折叠电动自行车，可放入随身携带的背包中，该车自重10kg，最大载重为85kg，以最大载重匀速行驶时受到的阻力约为重力的0.4倍，此时车受到的牵引力为380N，车以20km/h的速度行驶了15km时，牵引力做的功为5.7×106J，牵引力的功率为2111.1W．【解答】解：以最大载重电动自行车匀速行驶时，水平方向受到的牵引力与阻力是一对平衡力，阻力约为重力的0.4倍，所以牵引力：F=f=0.4G=0.4×（m车+m载重）g=0.4×（10kg+85kg）×10N/kg=380N；行驶了15km时，牵引力做的功：W=Fs=380N×15×103m=5.7×106J；牵引力的功率：P===Fv=380N×20×m/s≈2111.1W．故答案为：380；5.7×106；2111.1．11．（2016秋•思茅区校级期中）我们把正电荷定向移动的方向规定为电流方向．电动自行车行驶时，把电能转化为机械能．【解答】解：平常我们把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向；电动车的核心部件是电动机，工作时将电能转化为机械能．故答案为：正；机械．12．（2010春•江阴市期中）可以电动骑行，亦可以脚踏骑行．电动骑行时，蓄电池对车上电动机供电，电动机为车提供动力．下表是某型号电动自行车主要技术参数．（1）请你仔细观察电动自行车的构造，会发现很多地方用到了物理知识．请列举一例．示例：电动自行车的车座大而扁平，可减少压强．答：电动自行车的车轮可有凹凸不平的花纹，增大摩擦（2）行驶过程中轮胎与地面的总接触面积为0.01m2，当你骑着该电动自行车在平直的公路上行驶时，地面受到的压强是多大（

取g=10N/kg）

（3）电动自行车以额定功率行驶时的工作电流是多大？（4）蓄电池一次充足电可储存的能量是多少焦？（5）若蓄电池储存能量的80%用于电动自行车行驶克服阻力做功，电动自行车在平直的公路上匀速行驶时受到的平均阻力为40N，蓄电池充满一次电最多能连续电动行驶多远？（6）从环保的角度，与摩托车相比，电动自行车有什么优缺点（各举一条）【解答】解：（1）电动自行车的车轮可有凹凸不平的花纹，增大摩擦；（2）估计身体的质量约为50kg地面受到的压强：=（40kg+50kg）×10N/kg÷0.01m2=0.9×105Pa，答：地面受到的压强为0.9×105Pa；（3）额定功率下的电流：=240W÷48V=5A；（4）蓄电池储存的电能：W=UIt=48V×12A×3600s=2073600J；（5）因蓄电池储存能量的80%用于电动自行车行驶克服阻力做功，即：2073600J×80%=FS，所以，电动自行车能连续电动行驶的路程：S=41.5km；即：蓄电池充满一次电最多能连续电动行驶41.5千米；（6）优点：无尾气、噪音小缺点：蓄电池一般使用一年左右就需更换，废弃后的电池污染环境．14．（2016•吉林一模）电动自行车的“心脏”是电动机，工作时把电能转化为机械能；关闭电源，人用力踩脚踏板，电动机就变成了“发电机”，它发电的原理是电磁感应．【解答】解：电动机的原理是通电导体在磁场中受力运动，工作时将电能转化为机械能；关闭电源，人用力踩脚踏板，电动机就变成了“发电机”，它发电的原理是电磁感应，即闭合回路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时能产生感应电流．故答案为：机械；电磁感应．16．（2015秋•射阳县校级月考）电动自行车已成为大众化的一种交通工具，专业人员对某品牌电动自行车进行了测试，让电动自行车在平直的路面上同静止开始运动，获得速度随时间变化的图象如图甲所示，牵引力随时间变化的图象如图乙所示，由图象可知，匀速行驶时，电动自行车受到的阻力为35N，此时电动自行车的机械功率为210W．在对电动机行车充电时，主要的能量转化是②（选填对应序号：①电能转化为机械能/②电能转化为化学能/③化学能转化为电能）【解答】解：（1）由速度﹣时间图象可知，电动自行车的运动特点是先加速、后匀速；由牵引力﹣时间图象可知，在7～12s牵引力大小F=35N，因为在7～12s匀速运动，所以摩擦力f=F=35N；（2）由速度﹣时间图象可知，电动自行车匀速行驶时速度v=6m/s，电动自行车匀速运动时电动机的输出功率：P=fv=35N×6m/s=210W；（3）对电动机行车蓄电池充电时，消耗了电能，得到了化学能，因此将电能转化为了化学能．故答案为：35；210；②．17．（2014•海城市模拟）直流电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的．有一台额定电压为220V的电动机，正常运转时通过的电流50A，线圈电阻是0.4Ω，电动机正常工作效率90.9%．【解答】解：（1）直流电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的．（2）电动机正常工作消耗的电功率：P=UI=220V×50A=11000W，电流产生的热功率：P热=I2R=（50A）2×0.4Ω=1000W，电动机正常工作效率为：η=．故答案为：通电线圈在磁场中受力转动；90.9%．18．（2014•达州）一台线圈电阻为0.3Ω电动机，接在12V的电源上时，通过电动机的电流为0.5A，在2min内电流产生的热量是9J，转化成的机械能是711J．【解答】解：电动机线圈产生的热量Q=I2Rt=（0.5A）2×0.3Ω×2×60s=9J；电流做的功W=UIt=12V×0.5A×2×60s=720J，转化为的机械能W′=W﹣Q=720J﹣9J=711J．故答案为：9；711．三．解答题（共20小题）20．（2012秋•尧都区校级期末）如图一台电动机阻值为2Ω，接在120V的电源上．当电动机工作时，电流为10A．问：（1）电动机的输入功率是多少瓦？（2）电动机的发热功率是多少瓦？（3）输出的机械功率是多少瓦？【解答】解：（1）电动机的输入功率：P=UI=120V×10A=1200W；（2）电动机的热功率：P热=I2r=（10A）2×2Ω=200W；（3）电动机的机械功率：P机械=P﹣P热=1200W﹣200W=1000W；答：（1）电动机的输入功率是1200瓦；（2）电动机的发热功率是200瓦；（3）输出的机械功率是1000瓦．21．（2015春•高密市月考）有一个电动机接在电压为6V不变的电源上，用手捏住电动机不让它转动，电流为3A，松手后电动机稳定转动，电流为0.3A．求：（1）电动机转动时，每分钟线圈产生的热量；（2）电动机转动时的机械功率．【解答】解：（1）因为I=，所以电动机线圈的电阻R===2Ω电动机转动时每分钟线圈产生的热量：Q=I2Rt=（0.3A）2×2Ω×60s=10.8J（2）电动机总功率：P总=UI=6V×0.3A=1.8W线圈发热功率：P热=I2R=（0.3A）2×2Ω=0.18W输出的机械功率：P=P总﹣P热=1.8W﹣0.18W=1.62W答：（1）电动机转动时，每分钟线圈产生的热量是10.8J；（2）电动机转动时的机械功率是1.62W．23．（2016•咸宁模拟）电动自行车越来越受到人们的青睐，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：自行车质量m/kg电能转化为机械能的效率工作电压U/V行驶速度v/m•s﹣1骑车人质量为60kg时的平均阻力f/N4075%36≤1020若质量是60kg的人骑电动自行车在水平路面上以5m/s的速度匀速行驶，根据相关信息，求：（1）行驶10分钟，电动自行车做的有用功．（2）该电动自行车的最大有用功率．（3）电动自行车以最大速度行驶过程中电动机的工作电流．【解答】已知：F=f=20N，S=5m/s×600s=3000m，V最大=10m/s，U=36V求：W有用，P最大，I解：（1）W有用=FS=20N×3000m=6×104J（2）P最大=FV=20N×10m/s=200W；（3）电动机的功率P==≈266.7W，电动机的电流I===7.4A；答：自行车做的有用功是60000J，最大有用功率是200W，以最大速度行驶是的工作电流是7.4A．24．（2013•海门市校级自主招生）盼盼同学家买了一辆电动自行车，它行驶的动力是靠蓄电池提供的．当它的工作电压为35V，工作电流为6A时．试求：（1）如果蓄电池的持续放电时间为3h，则该车以5m/s的速度匀速行驶的最大行程是多少km在这一过程中，蓄电池给电动车提供了多少电能

（2）电动车蓄电池的电功率一部分转化为无用功率，另一部分转化为车行驶的有用功率，其效率为80%．当电动车以6m/s的速度匀速行驶时，它所受到的阻力是多少？【解答】解：（1）电动车持续行驶的时间为3h，则电动车匀速行驶的最大行程为：s=vt=5m/s×3×3600s=54000m=54km；蓄电池提供的电能W=UIt=35V×6A×3×3600s=2.268×106J；（2）电动车的总功率P=UI=35V×6A=210W；则输出的有用功率P有=P×80%=210W×80%=168W；则根据P===Fv；可得：牵引力F===28N；因电动车做匀速运动，故摩擦力f=F=28N；答：（1）最大行程为54km；蓄电池给电动车提供的电能为2.268×106J；（2）它所受到的阻力为28N；25．（2004•昆明）电动自行车以其轻便、实用、环保的特点受到了消费者的青睐，某型号电动自行车以车速18千米/时沿水平路面上匀速行驶时，电动机输出的有用功率为180瓦．求：①经过半小时，电动自行车行驶的距离是多少；②电动机半小时内对电动自行车做的功是多少；③电动自行车行驶时受到的阻力是多少．【解答】解：（1）经过半小时，电动自行车行驶的距离是S=Vt=18km/h×0.5h=9km．答：经过半小时，电动自行车行驶的距离是9千米．（2）电动机半小时内对电动自行车做的功W=Pt=180W×0.5×3600s=3.24×105J．答：电动机半小时内对电动自行车做的功为3.24×105焦．（3）电动自行车行驶时受到的阻力f=F===36N．答：电动自行车行驶时受到的阻力为36牛．26．一辆电动自行车铭牌上有如下的技术参数表：后轮驱动直流电动机蓄电池额定功率150W额定存储能量0.36kW•h额定电压36V充电电压36V额定转速240r/min一次充满电耗电量0.5kW•h（1）蓄电池放电时是由化学能转化为电能，电动机工作时利用了通电线圈在磁场中受到磁场力的工作原理．（2）小科对蓄电池的充电情况进行了研究，他将家中所有用电器都断开，并查看了自家的电能表如图甲所示，然后对该蓄电池持续充电30分钟，此时电能表示数变为如图乙所示，则该蓄电池一次充满电所需的时间为2.5小时．（3）电动车行驶中受的阻力为30N，仅在电动机额定功率提供动力的情况下，此车的最大行驶距离为43200米．【解答】解：（1）蓄电池是化学电池，放电过程中将蓄电池内的化学能转化为电能释放出来；电动机是利用了通电导体在磁场中会受到力的作用而转动工作的；（2）由图甲可知，电能表示数是1362.5kW•h，图乙电能表示数是1362.6kW•h，30min=0.5h蓄电池消耗的电能为W1=1362.6kW•h﹣1362.5kW•h=0.1kW•h；蓄电池一次充满电耗电量W2=0.5kW•h∴蓄电池的充电时间t=×0.5h=×0.5h=2.5h；（3）电动自行车克服阻力所做的功W=0.36kW•h=1.296×106J，F=f=30N；根据W=Fs，电动自行车行驶的路程s===43200m．故答案为：（1）化学；磁场；（2）2.5；（3）43200．27．（2015•广安校级自主招生）在一次研究性学习活动中，我校某课外活动兴趣小组对街上行驶的电动自行车和摩托车做了一个调查．下表中所列的是某品牌电动自行车和摩托车的部分技术参数：电动自行车摩托车最高车速≤20km/h最高车速≤90km/h一次充电耗电量0.6kW•h一次加油量10L一次充电连续行驶里程50km一次加油连续行驶里程400km电动机效率75%发动机效率30%最大骑行噪声≤62dB行驶噪声≥90dB（1）与摩托车相比，电动自行车有哪些优势（说出两个方面）（2）假设给电动自行车的蓄电池充电时，消耗的电能全部转化为蓄电池的化学能．那么，电动自行车每行驶1km电动机平均做的有用功大约是多少当自行车以最高车速匀速行驶时，电动机的有用功率大约是多大

（3）摩托车每行驶1km大约要消耗多少能量（汽油的密度：0.71×103kg/m3；汽油的热值：4.6×107J/kg；g取10N/kg）【解答】解：（1）由表格可知电动自行车噪声低；电动不会向空中排放废气，污染小．（2）充电一次做的总功W总=0.6kW•h=2.16×106J，η=，电动自行车行驶50km做的有用功为W有=ηW总，所以电动自行车每行驶1km电动机平均做的有用功W====3.24×104J；自行车的最高时速是20km/h，那么跑完50km需要时间t===2.5h=9000s，所以当自行车以最高车速匀速行驶时，电动机的输出功率：P===180W；（3）由表格可知，摩托车每跑400km消耗汽油是10L，10L汽油产生的热量Q=qm=qVρ=0.71×103kg/m3×0.01m3×4.6×107J/kg=3.266×108J，所以摩托车每行驶1km消耗的能量W==8.165×105J．答：（1）与摩托车相比，电动自行车的优点有噪声低，污染小；（2）电动自行车每行驶1km电动机平均做的有用功大约是3.24×104J，当自行车以最高车速匀速行驶时，电动机的有用功率大约是180W；（3）摩托车每行驶1km大约要消耗8.165×105J能量．28．（2011秋•单县期末）电动自行车已是我们生活中必不可少的交通工具，下面是某种型号电动自行车主要的技术参数：整车质量35kg最高车速30km/h轮胎限压2×105Pa最大噪声62dB电池36V/10Ah电动机额定电压36V额定功率240W电动机效率80%电动车骑行时，蓄电池给车上的电动机供电，为车提供动力…（1）该电动自行车以额定功率行驶时的工作电流是多大？（2）电池储存的最大电能是多少？（3）从环保的角度与摩托车相比，电动自行车有什么优点（列举两条）【解答】解：（1）额定功率下的电流：I==≈6.67A．（2）电池储存的最大电能：W=UIt=36V×10A×3600s=1296000J（3）优点：节能、无尾气、噪音小．答：（1）该电动自行车以额定功率行驶时的工作电流为6.67A．（2）电池储存的最大电能是1296000J．（3）优点：节能、无尾气、噪音小．29．（2013•福州校级质检）为了节能环保，王老师骑电动自行车上下班，下表是他的电动自行车的有关数据．电动自行车自身质量m/kg电动机额定功率P/W电动机额定电压U/V行驶时的最大速度v/km/h401253620在电动机以额定功率工作时，王老师以5m/s的速度匀速从学校回到家，用了10min，求：（1）学校到王老师家的路程是多少？（2）行驶时受到的平均阻力20N，电动自行车牵引力所做的功是多少？（3）电动自行车电能转化为机械能的效率是多少？【解答】解：（1）∵，∴s=vt=5m/s×600s=3×103m=3km；（2）∵王老师骑车匀速行驶，∴牵引力F=f=20N，W有=Fs=20N×3×103m=6×104J；（3）W总=Pt=125W×600s=7.5×104J，η=×100%=×100%=80%．答：（1）学校到王老师家的路程是3km；（2）行驶时受到的平均阻力20N，电动自行车牵引力所做的功是6×104J（3）电动自行车电能转化为机械能的效率是80%．30．（2012•老河口市模拟）如图所示，电动自行车是倍受人们青睐的一种交通工具，它可以电动骑行，亦可以脚踏骑行．电动骑行时，蓄电池对车上电动机供电，电动机为车提供动力．下表是某型号电动自行车主要技术参数．整车整车质量50kg最高车速≤30km/h最大噪声≤62dB蓄电池电压48V容量12A•h电动机额定电压48V额定功率240W（1）电动自行车在构造上，很多地方用到了物理知识．请你列举一例说明：电动自行车的轮胎上有凹凸不平的花纹，可增大摩擦；②车把手有花纹，可增大摩擦；③脚踏板上有花纹，可增大摩擦；④车把的构造是轮轴，省力；⑤车轮是圆形的，滚动摩擦比滑动摩擦小（可选其中一例）．（2）电动自行车以额定功率行驶时的工作电流是多大？（3）蓄电池一次充足电可储存的能量是多少焦？（4）若蓄电池储存能量的80%用于电动自行车行驶克服阻力做功，电动自行车在平直的公路上匀速行驶时受到的平均阻力为30N，蓄电池充满一次电最多能连续行驶多远？【解答】解：（1）电动自行车的构造上蕴含着丰富的物理知识：①电动自行车的轮胎上有凹凸不平的花纹，可增大摩擦；②车把手有花纹，可增大摩擦；③脚踏板上有花纹，可增大摩擦；④车把的构造是轮轴，省力；⑤车轮是圆形的，滚动摩擦比滑动摩擦小；（2）由表格中数据知，U额=48V，P额=240W，由P=UI得，I额===5A（3）由表格中数据知，蓄电池的电压为48V，容量为12A•h，从单位分析，容量是电流和时间的乘积，则蓄电池一次充足电可储存的能量为：W=UIt=48V×12A×3600s=2.0736×106J（4）由题意知，电动车克服阻力做的功为W=80%×2.0736×106J=1.65888×106J根据W=Fs得，s===5.5296×104m答：（1）：①电动自行车的轮胎上有凹凸不平的花纹，可增大摩擦；②车把手有花纹，可增大摩擦；③脚踏板上有花纹，可增大摩擦；④车把的构造是轮轴，省力；⑤车轮是圆形的，滚动摩擦比滑动摩擦小；（可选其中一例）（2）电动自行车以额定功率行驶时的工作电流是5A；（3）蓄电池一次充足电可储存的能量是2.0736×106J；（4）蓄电池充满一次电最多能连续行驶5.5296×104m．31．（2013•郑州模拟）电动自行车是倍受人们青睐的一种交通工具（如图）．电动自行车骑行时，蓄电池对车上电动机供电，电动机为车提供动力．下表是某型号电动自行车主要技术参数．（1）行驶过程中轮胎与地面的总接触面积为0.01m2，当一个体重为60千克的人骑着该电动自行车在平直的公路上行驶时，地面受到的压强是多大（

g取10N/kg）

整车整车质量40kg最高车速≤30km/h最大噪声≤62dB蓄电池蓄电容量0.576kW•h电动机额定电压48V（2）若蓄电池储存能量的80%用于电动自行车行驶克服阻力做功，电动自行车在平直公路上匀速行驶时受到的平均阻力为40N，蓄电池充满一次电最多能连续电动行驶多远？（3）从环保的角度，与摩托车相比，电动自行车有什么优缺点（各举一条）【解答】解：（1）由题意可知，电动自行车行驶时对地面的压力等于电动自行车的重力与中学生的重力之和，所以电动自行车对地面的压力为：F=G总=（m车+m人）g=（40kg+60kg）×10N/kg=1000N，电动自行车行驶时与地面的接触面积：S=0.01m2，则电动自行车行驶时对地面的压强：P===1.0×105Pa．答：地面受到的压强是1.0×105Pa．（2）蓄电池储存的电能：E=0.576kW•h=0.576×3.6×106J=2.0736×106J，电动自行车克服阻力所做的功W有用=ηW=2.0736×106J×80%=1658880J．电动自行车在平直公路上匀速行驶时F=f电动自行车行驶的路程s===41472m．答：蓄电池充满一次电最多能连续电动行驶41472m．（3）摩托车使用的是汽油机，它工作时要消耗汽油，而汽油在燃烧时并不能完全的燃烧，且汽油机工作时会排出大量的废气，废气带走相当多的热量白拜浪费掉了，所以汽油机的效率不是很高，约为40%；而电动自行车使用的是电动机，它工作时将电能转化为动能，不会产生废气，且由于电动机的效率比较高为80%，所以电动机更节能一些，当然还有一个优点，就是没有噪音．缺点：蓄电池一般使用寿命短，废弃后的电池污染环等．32．（2013•庆阳）电动自行车是倍受人们青睐的一种交通工具电动骑行时，蓄电池对车上电动机供电，电动机为车提供动力．下表是某电动自行车主要技术参数．（1）行驶过程中轮胎与地面的总接触面积为0.01m2，当一质量为50Kg的中学生骑着该电动自行车在平直的公路上行驶时，地面受到的压强约为多大（

取g=10N/kg）

（2）若蓄电池储存能量的80%用于电动自行车行驶克服阻力做功，电动自行车在平直公路上匀速行驶时受到的平均阻力为40N，蓄电池充满一次电最多能连续行驶多远？（3）从环保的角度，与摩托车相比，电动自行车有什么优缺点（各举一条）整车整车质量40kg最高车速≤30km/h蓄电池最大噪音≤62dB蓄电容量0.576kw•h电动机额定电压48V额定功率240W【解答】解：（1）电动自行车对地面的压力：F=G总=（m车+m人）g=（40kg+50kg）×10N/kg=900N，电动自行车行驶时对地面的压强：p===9×104Pa；（2）电动自行车克服阻力所做的功：W有用=ηW=0.576×3.6×106J×80%=1658880J．根据W=fs可得：电动自行车行驶的路程s===41472m；（3）优点：无尾气、噪音小；缺点：蓄电池一般使用一年左右就需更换，废弃后的电池污染环境．答：（1）地面受到的压强约为9×104Pa；（2）蓄电池充满一次电最多能连续电动行驶41472m；（3）优点：无尾气、噪音小；缺点：蓄电池一般使用一年左右就需更换，废弃后的电池污染环境．33．（2011•河南模拟）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额定电压36V蓄电池36V10Ah最大骑行噪声≤62dB质量40kg电动机效率75%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）行驶过程中每个轮胎与地面的接触面积为0.005m2，试计算行驶过程中地面受到的压强是多大？

（4）以上述速度行驶，一次充满电最多能行驶多远？【解答】解：（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=×100%，∴W总===9.6×104J，又∵W总=UIt，∴通过电动机线圈的电流：I==≈4.4A；（3）由题意可知，电动自行车行驶时对地面的压力等于电动自行车的重力与中学生的重力之和，所以电动自行车对地面的压力为：F=G总=（m车+m人）g=（40kg+60kg）×10N/kg=1000N，电动自行车行驶时与地面的接触面积：S=2×0.005m2=0.01m2，则电动自行车行驶时对地面的压强：P===105Pa；（4）10Ah=36000C电动机做的总功W=UQ=36V×36000C=1296000J；所以最多移动的距离S===48600m．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）地面受到的压强是105Pa；（4）一次充满电最多能行驶48600m．34．（2011•彰武县模拟）电动自行车是一种常见的交通工具，下面是某种品牌电动自行车的一些主要技术参数：整车净重m/kg80轮胎能承受的最大压强p/pa2×105一次充电储存的电能w/J3.5×106蓄电池的电压U/V48最高车速v/（Km/h）45车轮直径D/cm40（1）若该车在行驶过程中轮胎与地面接触的总面积为1.5×10﹣2m2，那么其载重量最大不能超过多少千克（

取g=10N/Kg）

（2）若该车以10m/s的速度匀速行驶时，受到的阻力为50牛，电能转化为机械能的效率为80%，求该车充一次电后，以所述情况行驶时，最多能行驶多远？（3）如果充一次电消耗的电能为1Kw•h，充一次电自行车可连续行驶50千米，照明用电的电费约0.5元/Kw•h，摩托车行驶100千米耗油2.5升，油价约4.5元/升，请通过计算说明使用电动自行车与摩托车哪种更经济？【解答】解：（1）轮胎对地面的最大压力为F最大=P最大S=2×105Pa×1.5×10﹣2m2=3×103N，车最大载重时物体的重力为G=F最大﹣G车=3×103N﹣800N=2200N，车的最大载重量为m===220kg；（2）因为该车匀速直线运动，所以F=f=50N，由η=，W=Fs得s===5.6×104m；（3）如果充一次电消耗的电能为1Kw•h，充一次电自行车可连续行驶50千米，照明用电的电费约0.5元/KW•h，则该车连续行驶100千米需要的电费是0.5元/KW•h×2Kw•h=1元，摩托车行驶100千米耗油2.5升，油价约4.5元/升，则需要的费用是4.5元/升×2.5升=11.25元，所以使用电动自行车更经济．答：（1）车的最大载重量为220kg；（2）该车充一次电后最多能行驶5.6×104m；（3）使用电动自行车更经济．35．（2012•邹城市校级模拟）电动自行车以其环保、快捷、轻便的优势，成为家庭常用的交通工具．小豪家新买了一辆电动车如图1所示，该电动车自身重力为600N，两个车轮与地面的总接触面积为200cm2，车胎能承受的最大压强为2×105Pa．求：（1）该车能承载的最大质量是多大（g=10N/kg）（2）该车每次充电能储存电能3×106J，电能转化为机械能的效率为80%．若车以某一速度匀速行驶，受到的阻力是40N，求该车充一次电后，最多能跑多远？

（3）五一节，小豪一家去公园游玩，看到如图1所示的新型太阳能电动观光车，如图2所示是该太阳能电动汽车的电路简化图，由太阳能电池给电动机提供动力，通过一个调速电阻改变电动机转速．已知，太阳能电池电压600V保持不变，调速电阻的最大阻值10Ω，闭合开关，当滑片P在最左端时，电动机的功率是18kW，此时电流表的示数为多大？（4）当滑片P在最右端时，电压表示数为500V，电动机的能量利用率是多少？（电动机能量利用率：电动机消耗的功率与电源输出总功率的百分比，公式：）【解答】解：（1）∵车胎能承受的最大压强为：P=2×105Pa，总接触面积为：S=200cm2=0.02m2，∴该车车胎能承受的最大压力为：F=PS=2×105Pa×0.02m2=4×103N，而此时该车车