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19.小洋和同學(xué)們通過暑期的勤工儉學(xué)為殘疾人老王買了一輛電動輪椅.為了幫助老王正確使用,小洋研究了說明書,電動輪椅的原理簡圖如圖所示.他了解到,操縱桿可操縱雙刀雙擲開關(guān)S以及滑動變阻器R1的滑片P.前推操縱桿時輪椅慢慢前進(jìn),繼續(xù)前推操縱桿時輪椅快速前進(jìn);后拉操縱桿時輪椅慢慢后退.蓄電池的電壓U=24V(保持不變),R2為定值電阻.
(1)原理圖中雙刀雙擲開關(guān)S中間的連接物(深色部分)為絕緣體(選填“導(dǎo)體”或“絕緣體”);
(2)從原理圖和以上描述可知,當(dāng)開關(guān)接到2、3兩個接線柱時,輪椅前進(jìn).若輪椅以3m/s的速度勻速前進(jìn)了8s,此過程中輪椅受到的平均阻力為5N,電池的輸出功率為25W,求此過程中輪椅工作的效率;
(3)當(dāng)輪椅后退時電動機的功率是7W,此時電流表示數(shù)為0.5A,求R2的阻值.

分析 (1)為避免電源短路來判斷雙刀雙擲開關(guān)S中間的連接物(深色部分)性質(zhì);
(2)由題意可知,當(dāng)輪椅前進(jìn)時可以加速,故前進(jìn)電路中應(yīng)有可以控制電路中的電流的裝置,即應(yīng)有滑動變阻器,故由電路的特點可知應(yīng)將開關(guān)接到哪一接線柱上;
根據(jù)s=vt求出通過的距離,根據(jù)=Pt求在這個過程中輸出的總能量:
根據(jù)二力平衡的條件,求出牽引力F,根據(jù)W=Fs求做的有用功:
根據(jù)η=WW×100%求此過程中輪椅工作的效率;
(2)判斷當(dāng)輪椅后退時電路圖的連接,根據(jù)P=UI,求出此時電動機的電壓U,
根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,求出電阻R2兩端的電壓,由歐姆定律求電阻R2

解答 解:
(1)原理圖中雙刀雙擲開關(guān)S中間的連接物(深色部分)為絕緣體,否則會造成電源短路;
(2)由題意可知,當(dāng)輪椅前進(jìn)時,可以通過控制電流的大小而控制速度的大小,故應(yīng)在電路中接有滑動變阻器;由圖可知,只有開關(guān)接在2、3時才能將滑動變阻器R1和電動機接入電路,故只能將開關(guān)接到2、3兩個接線柱來控制輪椅前進(jìn);
若輪椅以3m/s的速度勻速前進(jìn)了8s,輪椅通過的距離s=vt=3m/s×8s=24m,
根據(jù)二力平衡條件可得,輪椅受到的牽引力:F=f=5N,
牽引力做的有用功:W=Fs=5N×24m=120J;
電池的輸出功率為25W,在這個過程中輸出的總能量:W=Pt=25W×8s=200J;
此過程中輪椅工作的效率:η=WW=120J200J×100%=60%;
(3)當(dāng)開關(guān)接1、2時,R2與電動機串聯(lián),變阻器沒有連入電路中,電路中電流恒定,
當(dāng)輪椅后退時電動機的功率是7W,根據(jù)P=UI可得,此時電動機兩端的電壓:
U=PI=7W0.5A=14V,
根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可得,電阻R2兩端的電壓為:
U2=U-U=24V-14V=10V,
由I=UR可得R2的阻值:
R2=U2I=10V0.5A=20Ω.
故答案為:(1)絕緣體;
(2)2、3;此過程中輪椅工作的效率為60%;
(3)R2=20Ω.

點評 本題考查了電路圖的分析、歐姆定律、電功率公式、功率公式的靈活應(yīng)用以及串聯(lián)電路特點的應(yīng)用等,涉及的知識點較多,綜合性強;關(guān)鍵是找出題目中隱含的信息和靈活的應(yīng)用相關(guān)知識進(jìn)行求解.

練習(xí)冊系列答案
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9.在圖中,小明與小強用細(xì)棉線連接了兩個紙杯,制成了一個“土電話”.
(1)他們用“土電話”能實現(xiàn)l0m間的通話,這表明固體可以傳聲.
(2)相距同樣遠(yuǎn),講話者以同樣的響度講話并且兩次線的松緊程度一樣,如果改用細(xì)金屬絲連接土電話,則聽到的聲音就大些.這一實驗現(xiàn)象表明:金屬絲的傳聲性能比棉線的好.

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10.電焊利用電流的熱(填“磁”或“熱”)效應(yīng)將焊條熔化(填“熔化”或“液化”),依靠分子間的引力(填“引力”或“斥力”)使金屬部件連接在一起.某電焊機輸出功率2.5KW,連續(xù)工作2h輸出的電能為5kW•h.

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7.研究物理問題的方法多種多樣,下列探究實驗中關(guān)于研究方法,說法正確的是( �。�
A.探究“平面鏡成像規(guī)律”,用兩支相同的蠟燭,采用了“轉(zhuǎn)換法”
B.探究“浮力大小與排開液體體積的關(guān)系”,控制液體密度不變,采用了“理想模型法”
C.探究“物體吸收熱量與物質(zhì)種類的關(guān)系”,用加熱時間表示吸熱多少,采用了“轉(zhuǎn)換法”
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14.將焦距為10cm的凸透鏡固定在光具座上50cm刻線處,將光屏和點燃的蠟燭分別放在凸透鏡的兩側(cè),如圖所示.下列說法正確的是( �。�
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C.把蠟燭放置在光具座上35cm處,調(diào)節(jié)光屏,光屏上可出現(xiàn)燭焰倒立放大的實像
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4.絕緣體是不善于導(dǎo)電的物體.在下列物體中屬于絕緣體的是③⑤⑥⑧⑩①金屬、②人體、③干燥的空氣、④酸堿鹽的水溶液、⑤橡膠、⑥陶瓷、⑦大地、⑧塑料、⑨石墨⑩油等.我們經(jīng)常在加油站看到一條醒目的標(biāo)語“嚴(yán)禁用塑料桶裝運汽油“,這是因為桶內(nèi)汽油會不斷與桶璧摩擦,使塑料桶帶了電荷,造成火災(zāi)隱患.

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11.人眼看到的下列現(xiàn)象中,為實像的是(  )
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8.如圖所示是一個裝水的水池,池的中央豎立著一根水泥標(biāo)桿.當(dāng)陽光照射在池底形成桿的影子時,下列說法中正確的是(  )
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B.從上午到下午,標(biāo)桿的影子先變長后變短
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9.我縣于2011年6月6日(端午節(jié))成功舉辦了第五屆“祁陽龍舟邀請賽”,在劃龍舟比賽活動中,下列有關(guān)說法中正確的是( �。�
A.以龍舟上的運動員為參照物,龍舟是運動的
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