Question

8．掃地機器人是一款能自動清掃的智能家用電器，如圖所示．當剩余電量減為電池容量的30%時，機器人會主動尋找充電器充電．表為某掃地機器人的部分參數(shù)．

額定工作電壓	12V
額定功率	30W
電池容量	2500mAh

機器人中吸塵電機的吸入功率是衡量其優(yōu)劣的重要參數(shù)，測得某吸塵電機的吸入功率與真空度、風量間的對應關系如表．真空度指主機內部氣壓與外界的氣壓差，風量指單位時間內通過吸塵電機排出的空氣體積，吸塵電機吸入功率與輸入功率的比值叫作效率．則該機器人充滿電后至下一次自動充電前能夠連續(xù)正常工作的最長時間為42min，當風量為0.017m³/s時，若吸塵電機的輸入功率為25W，則此時其效率為34%．

真空度（Pa）	400	450	500	550	600
風量（m3/s）	0.025	0.02	0.017	0.015	0.013
吸入功率（W）	10	9		8.25	7.8

Answer 1

分析 知道額定電壓和額定功率，根據(jù)I=$\frac{P}{U}$求出機器人正常工作時的電流；先算出消耗的電池容量Q=Q₁-Q₂，再利用t=$\frac{Q}{I}$求出連續(xù)正常工作的最長時間；
由表格中數(shù)據(jù)可知，吸入功率與真空度和風量的關系，求出吸塵電機吸入功率，再根據(jù)η_電機=$\frac{{P}_{吸入}}{{P}_{輸入}}$×100%求出吸塵電機的效率．

解答 解：由P=IU得，
機器人正常工作時的電流I=$\frac{P}{U}=\frac{30}{12}$=2.5A．
充滿電后的電池容量Q₁=2500mAh，下一次自動充電前的電池容量Q₂=ηQ₁=30%×2500mAh=750mAh，
消耗的電池容量Q=Q₁-Q₂=2500mAh-750mAh=1750mAh，
正常工作時的電流I=2.5A=2500mA，
由I=$\frac{Q}{I}$得，
連續(xù)正常工作的最長時間t=$\frac{Q}{I}=\frac{1750}{2500}$=0.7h=42min．
由表格中數(shù)據(jù)可知，吸入功率等于真空度與風量的乘積，
當風量為0.017m³/s時，吸塵電機吸入功率P_吸入=500Pa×0.017m³/s=8.5W，
η_電機=$\frac{{P}_{吸入}}{{P}_{輸入}}$×100%=$\frac{8.5}{25}$×100%=34%．
故答案為：42；34

點評 理解電池容量的含義和效率公式的應用是關鍵，要求同學們能從題目中獲取有效信息，難度適中．