Question

【題目】隨著生活水平的提高，掃地機器人逐步進(jìn)入普通家庭。掃地機器人具有主動躲避障礙物、自動吸塵、自動返回充電座充電等諸多智能功能。消耗的電能中有40%用于克服摩擦力做功。如圖是某款掃地機器人及銘牌上的部分參數(shù)，請回答下列有關(guān)問題：

項目	指標(biāo)參數(shù)
工作電壓	12V
凈重	4kg
最大集塵量	1kg
功率	30W
電池容量	2000mAh

(1)掃地機器人內(nèi)部的核心部件電動機的工作原理是__________；其吸塵的工作原理是通過電動機轉(zhuǎn)動使內(nèi)部壓強_________（選填“變大”、“不變”或“變小”），從而使雜物進(jìn)入吸塵器；

(2)掃地機器人正常工作時的電流是_________A； 電池容量“2000mAh”是指當(dāng)工作電流為2000mA，能持續(xù)供電1小時，若充滿電后，可供機器人持續(xù)正常工作_________h；

(3)已知集塵盒空置時機器人運動過程中受到的摩擦阻力為16N，查閱資料顯示摩擦力與壓力成正比，則達(dá)到最大集塵量時機器人運動的速度為_________m/s；

(4)機械人的供電系統(tǒng)設(shè)有自動充電功能，當(dāng)檢測到電池容量低至10%時會自動返回充電，為確保機器人能順利返回充電，需要充電時離充電座最遠(yuǎn)為_________m。

Answer 1

【答案】通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動（或磁場對電流的作用） 變小 2.5 0.8 0.6 172.8

【解析】

(1)[1]掃地機器人內(nèi)部的核心部件電動機的工作原理是通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動（或磁場對電流的作用）。

[2]機器人吸塵的工作原理是通過電機轉(zhuǎn)動使內(nèi)部壓強變小，同時使外部空氣和灰塵不斷地補充進(jìn)風(fēng)機，吸塵器就能“吸塵”了，其原理利用了流體流速大的地方壓強小。

(2)[3][4]掃地機器人正常工作時的電流是

電池的容量為

由得

充滿電后，可供機器人持續(xù)正常工作0.8h。

(3)[5]吸塵器對地面的壓力等于其重力，摩擦力與壓力成正比

達(dá)到最大集塵量時的摩擦力f2為

解得f2=20N，消耗的電能中有40%用于克服摩擦力做功，所以

機器人運動的速度

達(dá)到最大集塵量時機器人運動的速度為0.6m/s。

(4)[6]機器人吸塵器達(dá)到最大吸塵量時，克服摩擦力做到功為

根據(jù)

得

需要充電時離充電座最遠(yuǎn)為172.8m。