Question

1．某智能掃地機(jī)器人（如圖甲）可通過灰塵傳感器自動(dòng)尋找灰塵清掃，通過電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)、產(chǎn)生高速氣流將灰塵等吸入集塵盒．圖乙為其部分工作原理圖，控制電路電源電壓U為4.5V，定值電阻R₀=12Ω，R為光敏電阻，其阻值隨光照強(qiáng)度E（單位cd）的變化如圖丙所示．下表為其部分工作參數(shù)（注：電池容量指工作電流與工作總時(shí)間的乘積）

額定工作電壓	12伏	額定功率	30瓦
電池總?cè)萘?/TD>	2.5Ah（安時(shí)）	工作噪音	＜50dB（分貝）

（1）當(dāng)?shù)孛婊覊m增多，使空氣的透光程度減弱，使照射到光敏電阻上的光照強(qiáng)度減弱，B觸頭與靜觸頭A（填“A”或“C”）接觸，則電動(dòng)機(jī)工作；反之，指示燈亮，從而達(dá)到自動(dòng)控制的目的．
（2）當(dāng)剩余電量減為電池總?cè)萘康?0%時(shí)，機(jī)器人會(huì)主動(dòng)尋找充電器充電．在充滿電后到主動(dòng)尋找充電器期間的電池總?cè)萘�，能持續(xù)供應(yīng)該機(jī)器人正常工作多少小時(shí)？
（3）若電壓表示數(shù)小于等于3V時(shí)，電動(dòng)機(jī)開始工作．求電壓表示數(shù)為3V時(shí)，光照強(qiáng)度為多少？

Answer 1

分析 （1）由圖丙知光照強(qiáng)度與電阻大小的關(guān)系判斷電磁鐵磁性的強(qiáng)弱；
（2）根據(jù)t=$\frac{W}{P}$計(jì)算工作時(shí)間；
（3）根據(jù)串聯(lián)電路電壓和電流的規(guī)律算出電壓表示數(shù)為3V時(shí)的電阻，找出對(duì)應(yīng)的電流．

解答 解：（1）當(dāng)?shù)孛婊覊m增多，使空氣的透光程度減弱，使照射到光敏電阻上的光照強(qiáng)度減弱，光敏電阻變大，電流變小，磁性減弱，彈簧將銜鐵拉起，B觸頭與靜觸頭A接觸，電動(dòng)機(jī)工作，反之，指示燈亮，從而達(dá)到自動(dòng)控制的目的．
（2）根據(jù)P=$\frac{W}{t}$知
能持續(xù)供應(yīng)該機(jī)器人正常工作的時(shí)間：t=$\frac{W}{P}$=$\frac{12V×2.5A×3600s×（1-20%）}{30W}$=8640s=24h；
（3）電壓表示數(shù)為3V時(shí)，定值電阻R₀的電流為：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{12Ω}$=0.25A；
光敏電阻的電壓為U′=4.5V-3V=1.5V，
光敏電阻的電阻為：R=$\frac{{U}^{′}}{I}$=$\frac{1.5V}{0.25A}$=6Ω，由圖知光敏電阻的電阻為6Ω時(shí)，光照強(qiáng)度為3cd．
故答案為：（1）A；（2）能持續(xù)供應(yīng)該機(jī)器人正常工作的時(shí)間24h；（3）光照強(qiáng)度為3cd．

點(diǎn)評(píng) 此題以某智能掃地機(jī)器人為題材，考查了電磁繼電器的原理，電阻的計(jì)算、電功公式的變形，是一道綜合題，但難度不大．