如图甲所示为一款能自动清扫地面的扫地机器人.机器人通过电动机旋转产生高速气流将

扫地机器人 时间:2019-06-21 10:55:23

  如图甲所示为一款能自动清扫地面的扫地机器人.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;其防滑轮皮采用凸凹材质制成;底部安装有塑料刷,用于清扫吸附在地板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.电池容量指放电电流与放电总时间的乘积.

  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.

  (1)机器人工作时,主机内部的气压________(选填“大于”、“小于”或“等于”)大气压而产生吸力.若该机器人向障碍物垂直发射超声波,经过0.001s收到回波,则其发射超声波时与障碍物间的距离为________cm.(设超声波在空气中的传播速度为340m/s)

  (2)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__min.

  (3)由表二数据可知,当风量为0.015m3/s时,吸尘电机吸入功率为________W,若吸尘电机的输入功率为25W,此时其效率为________%.

  (4)光敏电阻是制作灰尘传感器的常用元件.图乙为某机器人中吸尘电机内部的光敏电阻的控制电路,两端总电压U0恒定(U012V),RG为光敏电阻,其阻值随空气透光程度的变化而变化,R0为定值电阻.当光敏电阻分别为6Ω和18Ω时,电压表的示数分别为4.5V和2.25V,则R0=_______Ω.

  (5)若机器人1秒钟消耗的电能中有40%用于克服摩擦力做功.已知集尘盒空置时,机器人匀速运动时受到的摩擦阻力为16N,查阅资料显示摩擦力与压力成正比,则达到最大集尘量时机器人运动的速度为多少_______?(写出必要计算步骤)

  小于 17 48 8.25 33% 6 0.6 【解析】(1)由流体压强与流速的关系:流速越大的位置压强越小可知,机器人在工作时,由于转动的扇叶处气体的流速大,压强小,在外界大气压的作用下将灰尘、杂物吸入集尘盒,故主机内部的气压小于大气压而产生吸力。由v=s/t得,超声波从发射到收到回波所通过的总路程:s总=vt=340m/s×0.001s=0.34m, 则其发射超声波时与障碍物间的距...

  U——电压——伏特(V);R——电阻——欧姆(Ω);I——电流——安培(A)

  l同体性:公式中的I、U、R应是同一段电路或同一导体的。为了便于区别,应该加上同一种角标。

  l欧姆定律普遍适用于纯电阻电路中。对于电动机(转动的线圈)和超导体来说,欧姆定律不成立。

  l在做电学计算题之前,要做好电路分析,分析有关各元件的物理量之间的关系。

  l在电路分析、计算时,串联要抓住电流相等这一特点;并联要抓住电压相等这一特点。

  l电阻串联相当于增加了导体的长度,所以总电阻比其中任何一个电阻都大,串联得越多总电阻越大;

  电阻并联相当于增加了导体的横截面积,所以并联总电阻比每一个并联分电阻都小,并联得越多总电阻越小。

  l电路(串联、并联)中某个电阻阻值增大,则总电阻随着增大;某个电阻阻值减小,则总电阻随着减小。

  l常用的串、并联电路中的物理量与电阻的比例关系有(以两个电路串、并联为例,其中P为电功率,W为电功,Q为电热)

  2. 单位:国际单位:瓦(W),常用单位千瓦(kW),1kW=1000W

  1. 定义:额定功率是指用电器正常工作时的功率。它的值为用电器的额定电压乘以额定电流。若用电器的实际功率大于额定功率,则用电器可能会损坏;若实际功率小于额定功率,则用电器可能无法运行。

  用电器正常工作时的电压,即用电器上标明的电压值就是额定电压;用电器在额定电压下正常工作时的功率,即用电器上标明的功率就是额定功率

  用电器实际工作时的电压叫实际电压,它可能与额定电压相等,也可能比额定电压大或者小;用电器在实际电压下的功率叫做实际功率,它可能与额定功率相等,也可能比额定功率大或者小

  若灯泡都能正常发光,则额定功率大的比较亮,因为灯泡在各自的额定电压下工作时,实际功率等于额定功率。额定功率大的灯泡,实际功率就大,灯泡就亮

  若灯泡串联且不能正常发光,电阻大的灯泡较亮。因为灯泡越亮,它的实际功率就越大,在串联电路中,由于各处电流相等,根据P=I

  若灯泡是并联的且不能正常发光,电阻小的灯泡较亮。在并联电路中,由于各支路两端的电 压相等,根据P=,灯泡的电阻越小,灯泡的 实际功率就越大,灯泡就越亮

  补充:实际生活中的照明电路是并联电路,如果并联的用电器越多,并联部分的总电阻就越小,在总电压不变的条件下,电路中的总电流就越大,因此输电线上的电压降就越大,这样,分给用电器的电压就越小,每个用电器消耗的功率也就越小。所以灯开的少时比灯开的多时要亮些。晚上七八点钟,大家都用电灯照明,所以电灯发的光就比深夜时的暗。

  导体的电阻随温度的变化而变化,金属导体的电阻随温度的升高而增大,一般金属导体温度变化几摄氏度或几十摄氏度,电阻变化不过百分之几,可忽略不计,但电灯的灯丝(钨丝)不发光时(温度几十摄氏度),电阻较小,正常发光时灯丝的温度较高,达 2000℃左右,电阻值就要增大许多倍。在刚接通电路的瞬间,灯丝的温度还没有升高,由于电阻还很小,通过灯丝的电流要比正常发光时大得多,根据P=U2/R,这时实际功率最大,远远超过正常工作时的功率,所以通常灯丝容易在开灯时的瞬间烧断。

  如图所示,小明在进行“测量小灯泡电功率”的实验,他已连接了部分电路.已知电源电压恒为3V,小灯泡的额定电压为2.5V.

  (1)请用笔画线代替导线,将图示电路连接完整______________;

  (2)连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不亮,此时电压表有示数,电流表示数为零,则出现故障的原因可能是______;

  (3)排除故障后继续实验时,小明移动滑动变阻器的滑片,发现电压表的示数为2V,要使灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片向___________移动(选填“左”或“右”).

  (4)小明将实验数据记录在表格中,则灯泡的额定功率是___W;当小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻为___Ω;由实验数据可以发现通过灯泡的电流与其两端的电压不成正比关系,这是由于______;

  (5)小明想通过实验来比较灯泡“实际电压是额定电压一半时的电功率P1”和“实际电流是额定电流一半时的电功率P2”的大小,但小明的同学没有通过实验也比较出了它们的大小,P1______P2(选填“大于”、“小于”或“等于”)

  (1)小斌将凸透镜正对太阳光,在透镜的另一侧移动光屏,在距透镜10cm处,屏上呈现出最小最亮的光斑,则此凸透镜焦距约是___cm.

  (2)小斌同学做实验时,发现烛焰在光屏上的像如图所示,若要使烛焰在光屏中心成像,只调节光屏,应将光屏向____调节(选填:“上”或“下”).

  (3)若将烛焰移至距凸透镜15cm处,移动光屏,使烛焰在屏上得到倒立、清晰的实像,___(选填:“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”)就是应用这一原理制成的。

  (4)若将蜡烛远离透镜,光屏应___(选填:“靠近”、“远离”或“不移动”),屏上才可以出现清晰的像。我们可以从不同角度看到光屏上的像,是因为发生了___(选填:“镜面反射”或“漫反射”).

  (5)小莉同学将自己的近视眼镜镜片放在了蜡烛与凸透镜(靠近凸透镜)之间,移动透镜和光屏,直到在光屏上得到了一个倒立缩小的清晰的像。将近视眼镜镜片取下,发现光屏上的像变模糊了。为了使屏上的像重新变得清晰,在不移动蜡烛和凸透镜位置的前提下,应将光屏向___移动(选填“左”或“右”).

  (6)若已在光屏上成清晰的像,此时用遮光布遮住凸透镜的下小半部分,则所成的烛焰的像为______________(选填“不完整的像”、“亮度相同的完整像”或“亮度稍暗的完整的像”).

  (1)如图甲所示,要使两个气球靠近,应用吸管对准__点(选填“A”、“B”或“C”)沿垂直于纸面方向用力吹气.

  (2)如图乙所示,将手中的铁丝在同一位置快速地弯折十余次,用手指触摸被弯折的部位,会感觉到弯折部位变热,此现象说明的物理知识是___________.

  ①使气球向右运动的力的施力物体是_____;②以吸管为参照物,铁架台是___的(选填“运动”或“静止”);③此现象不可以说明_______.

  如图所示,小磁针在条形磁体作用下处于静止状态,请标出小磁针的N极和A点处的磁场方向(用箭头表示)

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