（2014•南通模拟）阅读短文，回答问题．电动自行车因为具有轻便、快捷和环保等优点备受大家喜爱．通常说的电动车是以蓄电池作为能量来源，电动机为核心部件，通过控制器调节电流大

Question

（2014•南通模拟）阅读短文，回答问题．
电动自行车因为具有轻便、快捷和环保等优点备受大家喜爱．通常说的电动车是以蓄电池作为能量来源，电动机为核心部件，通过控制器调节电流大小来改变速度的交通工具．世界上第一辆电动车诞生于1834年，时至今日，电动自行车已发生了巨大变化．
下表是某型号电动自行车（如图甲）的相关数据．

质量m/kg	40
行驶过程中轮胎与地面接触的总面积 S/m2	8×10-3
电能转化为机械能的效率η	75%
工作电压U/V	48
规定行驶速度v/ms-1	≤10

（1）如图所示的实验中，能反映电动机工作原理的是______．

（2）电动车中改变车速的控制器相当于是实验室中的______（填物理实验器材名称），它和电动机应该______（选填“串联”或“并联”）在一起使用．
（3）关于电动自行车，下列说法中不正确的是______．
A．手把上刻有花纹是为了增大摩擦，便于调速
B．照明灯可采用“220V 60W”的灯泡，以提高亮度
C．行驶过程中轮胎发热，轮胎内能一定增大
D．座垫做得宽大柔软，可减小乘坐时的压强
（4）如果该电动自行车采用400Wh（瓦时）的大容量电池供电，则其最多能输出的机械能为______J．若一般效率为40%的摩托车要获得同等的机械能，则需要燃烧汽油______g．（已知本地汽油的热值为4.5×10⁶J/kg）
（5）小明骑该电动车以最大规定速度在水平路面匀速行驶．已知小明的质量是50kg，且该电动自行车行驶过程中所受到的摩擦力f随车辆和人的总质量M的变化关系图象如图乙所示．则上述骑行过程中自行车对地面的压强为______Pa，该过程中克服摩擦力做功的功率为______W，通过电动自行车的平均电流为______A．（g取10N/kg）

Answer 1

（1）电动机是利用通电导体在磁场中受力而运动制成的．
A、图中没有电源，则导体ab在磁场中做切割磁感线运动时，检流计指针发生偏转，说明产生了感应电流，这是电磁感应现象，是发电机原理．不符合题意．
B、是奥斯特实验，证明了通电导线周围存在磁场，不符合题意．
C、研究的是电磁铁磁性的强弱与线圈匝数的关系．故不符合题意．
D、图中有电源，闭合开关后，通电导线在磁场中受力运动，是电动机的原理．符合题意．
故选D．
（2）电动车中改变车速的控制器相当于实验室中的滑动变阻器，它和电动机应该串联在一起使用．
（3）A．手把上刻有花纹是通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦，便于调速，正确；
B．电动机的工作电压为48V，不能用额定电压为220V的照明灯，故B错；
C．行驶过程中轮胎克服摩擦做功，机械能转化为内能，使轮胎的内能增加=温度升高而发热，故C正确；
D．座垫做得宽大柔软，是通过增大受力面积减小乘坐时的压强，故D正确；
所以不正确的是B；
（4）知道电动机的最大容量W_电=400W•h=0.4kW•h=0.4×3.6×10⁶J=1.44×10⁶J
电能转化为的机械能：
W_机械能=W_电×75%=1.44×10⁶J×75%=1.08×10⁶J；
由题知，Q_放×40%=mq×40%=W_机械能，
需要汽油：
m=(W机械能)/(q×40%)=(1.08×106J)/(4.5×106J/kg×40%)=0.6kg=600g；
（5）小明和车总质量：
m=50kg+40kg=90kg，
总重力G=mg=90kg×10N/kg=900N，
F=G=900N，
受力面积S=8×10^-3m³，
对地面的压强：
p=(F)/(S)=(900N)/(8×10−3m3)=1.125×10⁵Pa；
根据图象求出摩擦阻力f=90kg×(5)/(20)N/kg=22.5N，
最大功率：
P=fv=22.5N×10m/s=225W；
消耗电功率：
P_电=(P)/(75%)=(225W)/(75%)，
∵P=UI，
∴I=(P)/(U)=((225W)/(75%))/(48V)=6.25A．
故答案为：
（1）D；
（2）（滑动）变阻器（或电位器）；串联；
（3）B；
（4）1.08×10⁶；600；
（5）1.125×10⁵； 225；   6.25．