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1.閱讀短文,回答問(wèn)題:
掃地機(jī)器人
掃地機(jī)器人是一款能自動(dòng)清掃的智能家用電器,如圖1.
機(jī)器人通過(guò)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生高速氣流,將灰塵、雜物吸入集塵盒;其防滑輪皮采用凸凹材質(zhì)制成;底部安裝有塑料刷,用于清掃吸附在地板上的灰塵及輕小物體;前端裝有感應(yīng)器,通過(guò)發(fā)射、接收超聲波或紅外線(xiàn)來(lái)偵測(cè)障礙物.當(dāng)剩余電量減為電池容量的20%時(shí),機(jī)器人會(huì)主動(dòng)尋找充電器充電.某掃地機(jī)器人的部分參數(shù)如下表一:(電池容量指放電電流與放電總時(shí)間的乘積)
額定工作電壓12V額定功率30W
電池容量2500mAh工作噪音<50dB
機(jī)器人中吸塵電機(jī)的吸入功率是衡量其優(yōu)劣的重要參數(shù).測(cè)得某吸塵電機(jī)的吸入功率與真空度、風(fēng)量間的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表二:(真空度指主機(jī)內(nèi)部氣壓與外界的氣壓差.風(fēng)量指單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)吸塵電機(jī)排出的空氣體積.吸塵電機(jī)吸入功率與輸入功率的比值叫做效率)
真空度(Pa)400450500550600
風(fēng)量(m3/s)0.0250.020.0170.0150.013
吸入功率(W)10.009.008.507.80
(1)機(jī)器人工作時(shí),主機(jī)內(nèi)部的氣壓小于(填“大于”、“小于”或“等于”)大氣壓而產(chǎn)生吸力.
(2)當(dāng)?shù)孛嬗徐o電時(shí),掃地機(jī)器人相對(duì)不易清掃,這是因?yàn)閹щ婓w具有吸引輕小物體的性質(zhì).
(3)該機(jī)器人正常工作時(shí)的電流為2.5A;充滿(mǎn)電后至下一次自動(dòng)充電前能夠連續(xù)正常工作的最長(zhǎng)時(shí)間為48min.
(4)由表二數(shù)據(jù)可知,當(dāng)風(fēng)量為0.015m3/s時(shí),若吸塵電機(jī)的輸入功率為25W,此時(shí)其效率為33%;上述風(fēng)量下,10min內(nèi)通過(guò)吸塵電機(jī)提出的空氣質(zhì)量為11.7kg.(取ρ空氣=1.3kg/m3
(5)光敏電阻是制作灰塵傳感器的常用元件.如圖2為某光敏電阻的控制電路,電源電壓U0恒定,RG為光敏電阻,其阻值隨空氣透光程度的變化而變化,R0為定值電阻.當(dāng)光敏電阻分別為6Ω和18Ω時(shí),電壓表的示數(shù)分別為6V和3V,則R0=6Ω;為監(jiān)測(cè)空氣的透光程度,現(xiàn)將電壓表表盤(pán)的相關(guān)刻度值轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的總阻值(R0+RG),則轉(zhuǎn)化后表盤(pán)上從左到右相鄰兩刻度線(xiàn)對(duì)應(yīng)阻值的減小量將減小(填“增大”、“不變”或“減小”).

分析 (1)由流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系:流速越大的位置壓強(qiáng)越��;
(2)靜電現(xiàn)象,帶電體具有吸引輕小物體的性質(zhì);
(3)知道額定電壓和額定功率,根據(jù)I=PU求出機(jī)器人正常工作時(shí)的電流;先算出消耗的電池容量Q=Q1-Q2,再利用t=QI求出連續(xù)正常工作的最長(zhǎng)時(shí)間;
(4)由表格中數(shù)據(jù)可知,吸入功率與真空度和風(fēng)量的關(guān)系,求出吸塵電機(jī)吸入功率,再根據(jù)η電機(jī)=PP×100%求出吸塵電機(jī)的效率;根據(jù)風(fēng)量和時(shí)間求出空氣的體積,再利用m=ρ空氣V通過(guò)吸塵電機(jī)提出的空氣質(zhì)量;
(5)根據(jù)串聯(lián)電路電流相等的特點(diǎn),利用歐姆定律I=UR列出光敏電阻在不同阻值的電流方程,聯(lián)立即可解得定值電阻的阻值;利用歐姆定律I=UR找出電壓表示數(shù)與對(duì)應(yīng)的總阻值(R0+RG)的關(guān)系,即可判斷表盤(pán)上從左到右相鄰兩刻度線(xiàn)對(duì)應(yīng)阻值的減小量.

解答 解:(1)由流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系:流速越大的位置壓強(qiáng)越小可知,
機(jī)器人在工作時(shí),由于轉(zhuǎn)動(dòng)的扇葉處氣體的流速大,壓強(qiáng)小,在外界大氣壓的作用下將灰塵、雜物吸入集塵盒,
故主機(jī)內(nèi)部的氣壓小于大氣壓而產(chǎn)生吸力;
(2)地面有靜電時(shí),由于帶電體具有吸引輕小物體的性質(zhì),所以輕小物體會(huì)吸附在地板上而不易清掃;
(3)由P=IU得,機(jī)器人正常工作時(shí)的電流:
I=PU=30W12V=2.5A,
充滿(mǎn)電后的電池容量Q1=2500mAh,下一次自動(dòng)充電前的電池容量:
Q2=ηQ1=20%×2500mAh=500mAh,
消耗的電池容量:
Q=Q1-Q2=2500mAh-500mAh=2000mAh,
正常工作時(shí)的電流:
I=2.5A=2500mA,
由I=Qt得,連續(xù)正常工作的最長(zhǎng)時(shí)間:
t=QI=2000mAh2500mA=0.8h=48min;
(4)由表格中數(shù)據(jù)可知,吸入功率等于真空度與風(fēng)量的乘積,
當(dāng)風(fēng)量為0.015m3/s時(shí),吸塵電機(jī)吸入功率:
P吸入=550Pa×0.015m3/s=8.25W,
電動(dòng)機(jī)的效率:
η電機(jī)=PP×100%=8.25W25W×100%=33%,
當(dāng)風(fēng)量為0.015m3/s時(shí),t=10min=600s,
通過(guò)吸塵電機(jī)提出的空氣體積:
V=0.015m3/s×600s=9m3,
由ρ=mV得,通過(guò)吸塵電機(jī)提出的空氣質(zhì)量:
m=ρ空氣V=1.3kg/m3×9m3=11.7kg;
(5)由電路圖可知,光敏電阻RG和定值電阻R0串聯(lián),電壓表測(cè)定值電阻R0兩端的電壓,
當(dāng)光敏電阻RG1=6Ω時(shí),電壓表的示數(shù)U1=6V,光敏電阻兩端的電壓U=U0-U1,
此時(shí)電路中的電流:
I1=U1R0=U0U1RG1,即6VR0=U06V6Ω…①
當(dāng)光敏電阻RG2=18Ω時(shí),電壓表的示數(shù)U1=3V,光敏電阻兩端的電壓U′=U0-U2,
此時(shí)電路中的電流:
I2=U2R0=U0U2RG2,即3VR0=U03V18Ω…②
聯(lián)立①②可解得:U0=12V,R0=6Ω,
設(shè)電壓表示數(shù)為U,此時(shí)電路中的電流:
I=UR0=U0R0+RG,
即U=U0R0R0+RG,電源電壓U0恒定,R0為定值電阻,
由此可見(jiàn),電壓表的示數(shù)U與總阻值(R0+RG)成反比,則轉(zhuǎn)化后表盤(pán)上從左到右相鄰兩刻度線(xiàn)對(duì)應(yīng)阻值的減小量將減�。�
故答案為:
(1)小于;
(2)帶電體具有吸引輕小物體的性質(zhì);
(3)2.5;48;
(4)33%;11.7;
(5)6;減�。�

點(diǎn)評(píng) 本題涉及到力學(xué)、聲學(xué)、光學(xué)、電學(xué)等物理知識(shí)較多,跨度大,綜合性很強(qiáng),有一定的難度,需要仔細(xì)分析判斷,學(xué)生要熟練掌握電功率公式、電流的定義式、歐姆定律、效率公式的綜合應(yīng)用,理解電池容量的含義和效率公式的應(yīng)用是關(guān)鍵.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來(lái)源: 題型:填空題

11.某物體的體積為4×10-33,當(dāng)把它浸沒(méi)在水中時(shí),它所受的浮力為39.2牛,方向豎直向上;若該物體重為20牛,則物體所受重力和浮力的合力大小為19.2牛.

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:填空題

12.下面有一些生活中的實(shí)例:①操場(chǎng)上奔跑的運(yùn)動(dòng)員;②窗臺(tái)上的花盆;③下落的雨滴;④課桌上的書(shū)籍;⑤被彎曲的鋸條;⑥被拉伸的彈簧;⑦一位同學(xué)從一樓走上三樓.
(1)以上事例中由于物體運(yùn)動(dòng)而具有能量的有①③⑦(填序號(hào)),這種能量叫做動(dòng)能.請(qǐng)你再舉出一個(gè)類(lèi)似的事例射出飛行的子彈
(2)以上事例中由于物體被舉高而具有能量的有②③④⑦(填序號(hào)),這種能量叫做重力勢(shì)能.請(qǐng)你再舉出一個(gè)類(lèi)似的事例空中的飛鳥(niǎo)
(3)以上事例中由于物體發(fā)生彈性形變而具有能量的有⑤⑥(填序號(hào)),這種能量叫做彈性勢(shì)能.請(qǐng)你再舉出一個(gè)類(lèi)似的事例拉彎的弓.

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

9.如圖所示是小華設(shè)計(jì)的一個(gè)簡(jiǎn)易電子身高測(cè)量?jī)x的原理圖.以下說(shuō)法正確的是( �。�
A.身高表相當(dāng)于一個(gè)電壓表B.電路中的R0是沒(méi)有作用的
C.當(dāng)被測(cè)者越高時(shí)、身高表示數(shù)越小D.當(dāng)被測(cè)者越高時(shí)、電壓表示數(shù)越小

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:作圖題

16.在圖中,物體在水平向右、大小為2牛的拉力F的作用下向右作勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).用力的圖示法畫(huà)出物體所受的滑動(dòng)摩擦力f.

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)探究題

6.1964年人類(lèi)制成了世界上第一盞用海浪發(fā)電的航標(biāo)燈.它的氣室示意圖如圖所示,其工作原理是利用海浪上下起伏的力量將空氣吸入氣室,壓縮后再推入工作室,然后推動(dòng)渦輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電.根據(jù)上述信息,完成下面問(wèn)題:
(1)當(dāng)海水下降時(shí),閥門(mén)K2開(kāi)啟,閥門(mén)K1關(guān)閉;
(2)航標(biāo)燈消耗的電能是海水的機(jī)械能轉(zhuǎn)化來(lái)的;
(3)渦輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的發(fā)電原理是電磁感應(yīng).

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

13.關(guān)于材料和技術(shù)的應(yīng)用,下列說(shuō)法中正確的是( �。�
A.微波爐是利用熱傳導(dǎo)來(lái)加熱食品的
B.電視機(jī)遙控器是利用紫外線(xiàn)來(lái)工作的
C.超導(dǎo)體沒(méi)有電阻,所以不適合做電熱絲
D.我們?nèi)粘I钪惺褂玫亩䴓O管是由導(dǎo)體制成的

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

10.對(duì)于如圖所示的情境,下列說(shuō)法正確的是( �。�
A.
熱機(jī)利用機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能來(lái)工作
B.
植物進(jìn)行光合作用,把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
C.
小孩從滑梯下滑時(shí)臀部發(fā)熱,小孩的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
D.
試管內(nèi)水蒸氣將木塞沖出,水蒸氣溫度升高,其內(nèi)能增加
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

14.如圖所示的下列現(xiàn)象中,屬于光的反射的是( �。�
A.
手影
B.
演員對(duì)著鏡子畫(huà)臉譜
C.
用魚(yú)叉叉魚(yú)
D.
用放大鏡看郵票

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