Question

【題目】智能機器人目前已能夠為人類在很多方面進行高效率、高精準度的服務，在圖書館領域，機器人可以輔助或替代圖書館員的工作，提供整理圖書、讀者咨詢等服務。下表是某智能機器人圖書館員“小i”（如圖甲）的部分參數：

（1）讀者與“小i”對話，咨詢某圖書所在的位置，“小i”需將讀者的聲音信號轉化為電流信號，這與_____的原理相同。（發電機/電動機）

（2）在陽光充足的時候，“小i”可以通過將________能轉化為電能的方式實現無線充電。

（3）“小i”也提供無線上網服務，它與互聯網之間通過___________來傳遞信息。

（4）“小i”每天需將1944kg圖書從借閱處分批搬回書架上，每次放回需將圖書提高0.5m，則每天搬書上書架做功__________J，若充電效率為90%，則每天應至少充電__________h．（g取10N/kg）

（5）如圖乙所示為“小i”承受圖書重力的過載保護電路原理圖，圖中R為壓力傳感器，阻值隨所受壓力變化圖象如圖丙所示，圖乙觸發器的電阻忽略不計，通過的電流超過0.5A時就觸發電動機停止工作，放棄執行搬書指令，以免“小i”受損傷。因此為保護“小i”，電阻箱R0的阻值至少應為_____Ω；“小i”長時間工作后，為減輕其最大負重，應將電阻箱R0的阻值適當_________（增大/減小）。

（6）圖書館管理人員發現，“小i“經過斜面時，爬坡打滑爬不上去，在不改變智能機器人硬件情況下，為了讓“小i”能爬坡，可采用的方法是①___________，②________________。

Answer 1

【答案】 發電機 太陽 電磁波 9720 1.2 81 減小 減小斜面的傾斜程度 減小最大負重

【解析】（1）讀者與“小i”對話，聲音使膜片振動，使線圈在磁場中做切割磁感線運動，產生感應電流，即將讀者的聲音信號轉化為電流信號，這是電磁感應現象，與發電機的原理相同。（2）在陽光充足的時候，“小i”的太陽能電池板可以將太陽能轉化為電能的方式實現無線充電。（3）“小i”提供無線上網服務，則它與互聯網之間通過電磁波來傳遞信息。（4）“小i”每天搬書上書架做功：W＝Gh＝mgh＝1944kg×10N/kg×0.5m＝9720J。由η＝×100%得，充電存儲的電能：W電＝＝10800J。由P＝得，充電時間：t＝＝4320s＝1.2h。（5）“小i”承受的最大壓力：F＝G＝mg＝20kg×10N/kg＝200N，由圖丙可知，當F＝200N時，壓力傳感器的阻值R＝15Ω，由I＝得，電路總電阻：R總＝＝96Ω，電阻箱R0接入的最小阻值：R0＝R總﹣R＝96Ω﹣15Ω＝81Ω，由于電源電壓和觸發電動機停止工作的電流不變，根據R總＝可知，電路總電阻不變，要減輕“小i”的最大負重，即減小其承受的壓力，則壓力傳感器的阻值將增大，所以，應將電阻箱R0的阻值適當減小。（6）“小i“經過斜面時，爬坡打滑爬不上去，說明所受的阻力較大，在不改變智能機器人硬件情況下，即動力不變，為了讓“小i”能爬坡，需要減小阻力，可采用的方法是：①減小斜面的傾斜程度；②減小最大負重。