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    17．随着生活水平的提高，新型智能扫地机器人逐步进入普通家庭，如图是某型号扫地机器人，该机前置大半径旋转式双边刷，中设V型滚刷，后置拖布，集扫卷拖于一体，高效干净；还具有定时预约清扫、智能远程操控、智能回归充电等功能，其铭牌上的部分参数如下表，请解答下列有关问题．
    工作电压15V
    额定功率30W
    电池容量2000mAh
    充电时间5h
    平均速度0.3m/s
    （1）扫地机器人持续正常工作0.5h通过的路程是多少？
    （2）扫地机器人正常工作时的电流是多大？
    （3）如图乙所示，当机器人检测到电池容量低至5%时会自动返回充电，此时机器人剩余的电能是多少？
    （4）若返回过程中剩余电池容量的20%用于克服阻力做功，机器人离充电座距离为60米时恰好能顺利返回充电，则返回过程中受到的阻力是多大？

    分析 （1）已知扫地机器人持续正常工作0.5h，速度0.3m/s，利用速度公式变形可求路程；
    （2）已知额定功率和额定电压，利用公式I=$\frac{P}{U}$可求；
    （3）已知电池的电能乘以5%就是剩余的电能；
    （4）机器人克服阻力做功W=fs，等于剩余电能的20%，列方程可解．

    解答 解：（1）已知扫地机器人持续正常工作时间，t=0.5h=0.5×3600s=1800s，速度v=0.3m/s，
    故v=$\frac{s}{t}$得，s=vt=0.3m/s×1800s=540m；
    （2）由表格可得，P额=30w，U额=15V，
    扫地机器人正常工作时的电流是：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{30w}{15V}$=2A；
    （3）当机器人检测到电池容量低至5%时，机器人剩余的电能是：
    W剩=5%W容=5%Q容U=5%×2000mAh×15V=5%×2000×10-3A×3600s×15V=5400J；
    （4）返回过程中剩余电池容量的20%用于克服阻力做功，
    W有用=ηW剩=20%×5400J=1080J，
    机器人离充电座距离为60米时恰好能顺利返回充电，则返回过程中受到的阻力，
    W有用=fs，则f=$\frac{{W}_{有用}}{s}$=$\frac{1080J}{60m}$=18N．
    答：（1）扫地机器人持续正常工作0.5h通过的路程是540m；
    （2）扫地机器人正常工作时的电流是2A；
    （3）如图乙所示，当机器人检测到电池容量低至5%时会自动返回充电，此时机器人剩余的电能是5400J；
    （4）若返回过程中剩余电池容量的20%用于克服阻力做功，机器人离充电座距离为60米时恰好能顺利返回充电，则返回过程中受到的阻力是18N．

    点评 本题主要考查了速度、电功率公式、电流的定义式、电功公式、效率公式的综合应用，理解电池容量的含义和效率公式的应用是关键，是一道综合题．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    7．如图所示电路中，甲、乙两处分别接入电流表或电压表，当S闭合后，为使两灯均能发光，则甲接电流表．

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    8．关于能源、信息和材料，下列说法正确的是（　　）
    A．光纤通信依靠声波来传递信息
    B．太阳能、风能和核能都是可再生能源
    C．远程医疗会诊是利用互联网传递信息的
    D．可用超导材料做电饭锅的发热元件

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    5．如图所示，POS刷卡机的广泛应用给人们的生活带来了便利，POS机刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头，当信用卡的磁条在指定位置刷一下，线圈中就会产生变化的电流，POS机便可读出磁条上的信息．下列能反映其工作原理的（　　）
    A．磁场的方向性B．磁场对电流有力的作用
    C．电磁感应现象D．电流周围存在磁场

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    科目：初中物理 来源： 题型：作图题

    12．（1）请在图1中作出物体AB在平面镜MN中所成的像A′B′．
    （2）请将图2的实物电路连接完整，要求电压表测量灯泡L2两端的电压

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    4．在测量小灯泡电功率的实验中，实验室所提供的器材有：电源（电压恒为6V），额定电压为2.5V，电阻约为10Ω的小灯泡，电流表、电压表、开关各一个，导线若干．滑动变阻器规格有“10Ω    1A”，“50Ω    1.5A”两个．

    （1）图甲是小明连接的部分实物图，请你用笔画线代替导线，将实物图连接完整；
    （2）检查电路连接无误后，将滑动变阻器的滑片置于A端（选填“A或B”），闭合开关后，小明立即发现小灯泡发光过亮不能进行实验，为了完成实验，接下来他的操作是：断开开关，换接“50Ω1.5A”滑动变阻器重新实验；
    （3）小明改进电路后，闭合开关，改变滑动变阻器的阻值，记下各组对应的电压表和电流表的示数，并绘制如图乙所示的I-U图象，根据图象可知小灯泡的额定功率是0.625W；图中从原点到M点再到N点的曲线，反映灯丝的电阻是变化的，其原因是灯丝的电阻随温度的升高而增大；
    （4）实验中，某同学的小灯泡先由暗变亮，然后发出耀眼的光后被烧坏，为了避免灯丝烧断，请你提出在调节滑动变阻器的过程中应注意的事项：缓慢调节滑动变阻器的滑片，同时观察电压表的示数，使其不能超过小灯泡额定电压值的1.2倍．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    11．小阳在“测定小灯泡电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中小灯泡的额定电压为2.5V，额定功率约为1W．
    （1）闭合开关前，同组的小梦同学检查时发现，小阳连接的电路有一根导线连接错误，请你在错误的连线上画“×”，并只移动一根导线，用笔画线代替导线将电路连接正确．
    （2）闭合开关前，应将图甲重的滑动变阻器的滑片滑到右（选填“左”或“右”）端．
    （3）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数，若电路只有一处故障，则故障原因是小灯泡断路．
    （4）排除故障后，继续实验，并根据实验数据画出如图乙所示的I-U图象，小灯泡的额定功率为0.625W．
    （5）小梦上网查阅资料发现，在相同的额定电压下工作时，LED灯比小灯泡亮．经研究得知，LED灯工作时电能转化为光能的效率比小灯泡高．

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    8．在“测定小灯泡的电功率”实验中，电源电压为6V，小灯泡L的额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω左右，可供选用的滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别为10Ω、50Ω，实验电路如图甲所示．

    （1）应该选用的滑动变阻器是R2（填“R1”或“R2”）．
    （2）电路正确连接后．闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来应进行的操作是C 
    A．更换小灯泡　　　　　　  B．检查电路是否断路
    C．向左移动滑动变阻器滑片　  D．向右移动滑动变阻器滑片
    （3）小明同学实验时，所用的电压表量程是0～3V，但刻度模糊不清，无法直接读出实验数据，却能从0～15V挡的刻度线看出指针停在11.5V处，则加在电压表两端的实际电压为2.3V．
    （4）如图乙是根据实验数据绘成的U-I图象．根据图象提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是0.5W．当滑动变阻器的滑片向左移动时，小灯泡的电阻将变大．
    （5）继续移动滑片，小灯泡突然熄灭，此时电流表示数为0，而电压表有示数，那么发生的故障是灯泡断路，此时电压表的示数是6 V．

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    科目：初中物理 来源： 题型：计算题

    9．如图将甲乙两电阻并联后接在电压为24V的电源两端，求：并联电路的干路总电流．

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