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智能扫地机器人
智能扫地机器人是一款能自动清扫的家用电器,如图甲所示.机器人通过电动机旋转产生高速气流,将灰尘、杂物吸入集尘盒;其防滑轮上印有凸凹不平的花纹;底部安装有塑料刷,用于清扫吸附在地板或地毯上的灰尘及轻小物体;前端装有感应器,通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物.当剩余电量减为电池容量的20%时,机器人会主动寻找充电器充电.表一为某扫地机器人的部分参数.

表一:
额定工作电压12V额定工作电流2.5A
电池容量2000mAh行进速度0.3m/s
机器人中吸尘电机的吸入功率是衡量其优劣的重要参数,测得某吸尘电机的吸入功率与真空度、风量间的对应关系如表二.真空度指主机内部气压与外界的气压差;风量指单位时间内通过吸尘电机排出的空气体积;吸尘电机吸入功率与输入功率的比值叫做效率.
表二:
真空度/Pa400450500550600
风量/(m3/s)0.0250.020.0170.0150.013
吸入功率/W10.009.008.508.257.80
(1)下列说法中错误的是B.
A.机器人通过电动机旋转产生高速气流,以此来减小主机内部的气压而产生吸力.
B.在地毯纤维内掺杂金属丝,会增加机器人对灰尘及轻小物体的清扫难度
C.防滑轮上印有凸凹不平的花纹,是为了增大机器人与地面间的摩擦
D.当遇到黑色真皮沙发等深色障碍物时,使用超声波感应器效果较好
(2)若该机器人向障碍物垂直发射超声波,经过0.02s收到回波,则其发射超声波时与障碍物间的距离约为3.4m(此空答案保留一位小数);在这段时间内机器人向前行进的距离为0.006m.
(3)电池容量“2000mAh”是指当工作电流为2000mA,能持续供电1h.该机器人充满电后至下一次自动充电前能够连续正常工作的最长时间为0.64h.假设返回充电过程中受到的阻力为36N,剩余电池容量支持正常工作所能做的电功的20%用于克服阻力做功,为确保机器人能顺利返回充电,需要充电时离充电座最远为96 m.
(4)由表二数据可知,当风量为0.015m3/s时,若吸尘电机的输入功率为25W,此时其效率为33%;上述风量下,5min内通过吸尘电机提出的空气质量为5.85kg.(ρ空气=1.3kg/m3
(5)光敏电阻是制作灰尘传感器的常用元件,图乙为光敏电阻的控制电路,电源电压U恒定,空气中的灰尘浓度会影响空气透光程度,RG为光敏电阻,其阻值随光照射的强弱而改变.“光强”表示光的强弱程度的物理量,照射光越强,光强越大,光强符号用E表示,国际单位为坎德拉(cd).实验测得光敏电阻的阻值RG与光强E间的关系如图丙所示,R0为定值电阻.当光照强度为4.5cd时,电流表的读数为0.5A;当光照强度为1.5cd时,电流表的读数为0.3A,则R0=8Ω.为监测空气的透光程度,现将电流表表盘的电流I刻度值转化为对应的总阻值(R0+RG ),则转化后表盘上从左到右相邻两刻度线对应总阻值的差值将逐渐减小,原因是电流表的示数I与总阻值(R0+RG)成反比.
13.王彬和谭希同学做“测量小灯泡电功率”的实验中,所用电源电压为4V,小灯泡的螺旋套上标有“2.5V”字样,其额定功率小于1W,滑动变阻器的规格是“10Ω 1A”.

(1)请根据图1电路图用笔画线代替导线,帮王彬将图2未完成的电路连接好,要求:滑动变阻器的滑片向右移动时,连入电路的阻值变小,导线不能交叉.
(2)连接电路后闭合开关,王彬发现电压表和电流表均无示数,灯泡不亮,移动滑片时电压表和电流表仍然没有示数,灯泡不亮.电路的故障可能是D.
A.灯泡短路  B.滑动变阻器短路  C.灯泡断路  D.滑动变阻器断路
(3)电路故障排除后,王彬闭合开关,调节变阻器滑片到某一位置时,电压表的示数如图3所示,现要测定小灯泡的额定功率,应将滑片向左(填“左”或“右”)移动,使电压表示数为2.5V,此时电流表示数如图4所示,那么灯泡的额定功率是0.75W.
(4)谭希同学使用的电压表在实验过程中损坏了,王彬说只用电流表也可以测出小灯泡的额定功率,于是同学利用一个单刀双掷开关和一只已知阻值的定值电阻R0,设计了如图5的电路图和如下实验步骤:
①闭合开关S、S1接1,调节滑片P,使电流表示数I1为$\frac{2.5V}{{R}_{0}}$,此时灯泡正常发光;
②闭合开关S、S1接2,滑片P不动,电流表示数I2
则小灯泡的额定功率P=2.5V×(I2-$\frac{2.5V}{{R}_{0}}$)(用已知所测物理量表示).
(5)王彬认为不能用这个小灯泡来研究电流与电压的关系,理由是小灯泡电阻随温度变化而变化.
(6)为了研究电流和电阻的关系,王彬找到几个定值电阻,阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω,20Ω、30Ω,他用5Ω的电阻替换电路中的小灯泡,移动滑片使电压表示数为2.5V,记录电流表示数;又換上10Ω的电阻,移动滑片,最终电流表的示数为0.25A;当王彬换上20Ω的电阻进行实验时,发现电压表的示数始终不能调到2.5v,聪明的王彬想到了解决办法,他将其中一个定值电阻串联接入电路后,既可以用20Ω的电阻完成实验.又可以用30Ω的电阻完成实验,他选择的定值电阻是10Ω.
 0  166325  166333  166339  166343  166349  166351  166355  166361  166363  166369  166375  166379  166381  166385  166391  166393  166399  166403  166405  166409  166411  166415  166417  166419  166420  166421  166423  166424  166425  166427  166429  166433  166435  166439  166441  166445  166451  166453  166459  166463  166465  166469  166475  166481  166483  166489  166493  166495  166501  166505  166511  166519  235360 

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