Question

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电动拖盘搬运车

如图甲是超市常用的一种电动拖盘搬运车，用于运输、提升货物，常被称作“地牛” ．下表是其相关参数，其电路工作原理示意图如图乙．当闭合开关S₁时，进退电动机M₁工作，驱动“地牛”前进或后退．当闭合开关S₂时，提升电动机M₂工作，将货物提升到指定高度。电源是电压为36V的蓄电池组，当电池容量低于满容量的10%时，会报警提醒，返回充电座。电机效率是指电动机获得的有用机械能与消耗电能的比值。（g取10N/kg）

型号	自身质量	最大 载货量	蓄电池电压	蓄电池容量	进退电机 额定电压 额定功率	提升电机 额定电压 额定功率	电机效率
PTE20X	4×10^2kg	2×10^3 kg	36V	80Ah	36V  900W	36V  800W	80%

（1）下列关于电动拖盘搬运车的蓄电池的说法错误的是______

A．蓄电池组是由若干节蓄电池串联组成的  

B．蓄电池组充电时，蓄电池相当于用电器

C．蓄电池充电的过程中，电能转化为化学能

D．充足电一次，消耗的电能约2.88×10⁵J

（2）利用“地牛”将0.8×10³kg的货物放至货架，闭合开关______（选填“S₁”、“S₂”），当货物向上匀速竖直提升10s，则货物被提升了______m；

（3）“地牛”仪表盘上有可显示所载货物质量的仪表，其电路如图丙所示，电源电压18V，电流表（0～0.6A），滑动变阻器R₄（60Ω  1A），压敏电阻R₃的阻值与所受压力F的关系如图丁所示；压敏电阻R₃是由______（选填“导体”、“绝缘体”或“半导体”）材料制成的，当压力变大时，压敏电阻R₃的阻值将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；由电流表改装的“质量表”显示盘上的刻度在最______边是最大值（选填“左”或“右”），为了确保此电路能安全工作，R₄的阻值应至少调至______Ω。

（4）“地牛”检测到电池容量低至10%时会报警提示返回充电，若返回过程中受到的阻力为车自重的0.4倍，剩余电池容量40%的能量可供“地牛”克服阻力做功，为确保“地牛”能顺利返回充电，需要充电时“地牛”离充电座不超过______m。

Answer

D S2 0.8 半导体 变小 右 22 259.2

【解析】

（1）根据串联电路电压规律，电池应串联使用才能增大电压；根据电池的能量转化，充电时作为用电器，将电能转化为化学能，供电时作为电源，将化学能转化为电能；利用求出电池的能量；

（2）由题中文段可知，提升电动机工作时开关闭合情况，先算出10s内提升电动机消耗的电能，再根据电机效率算出有用功，最后根据求出提升高度h；

（3）压敏电阻是由半导体材料制成的，根据图象分析压敏电阻的变化，根据器材的允许通过电流的限制情况，可知电路中的电流最大值，根据串联电路电阻规律求出R4的阻值；

（4）由题可知机器人返回时克服摩擦力做功，再由计算需要充电时离充电座的最远距离。

(1)[1]A．根据串联电路电压规律，为了使电源电压增大，蓄电池组是由若干节蓄电池串联组成的，A项正确，故A项不符合题意；

B．蓄电池组充电时，蓄电池消耗了电能，所以蓄电池相当于电路中的用电器，B项正确，故B项不符合题意；

C．蓄电池在充电的过程中，消耗了电能，再以化学能的形式储存起来，所以充电过程是将电能转化为化学能，C项正确，故C项不符合题意；

D．蓄电池容量80Ah，充足电一次，消耗的电能

D项错误，故D项符合题意。

(2)[2]由题意可知，当闭合开关S2时，提升电动机M2工作，将货物提升到指定高度；

[3]由表可知，提升电动机额定电压为36V，额定功率为800W，匀速竖直提升10s，则消耗的电能

提升电机做的有用功

货物的重力

由可知，货物被提升了

；

(3)[4]导体不受外界因素影响，而半导体的导电性能容易受温度、光照、杂质、压力等因素的影响，所以压敏电阻R3是由半导体材料制成的；

[5] 由图丁可知，压敏电阻R3的阻值与所受压力F的关系，当压力变大时，压敏电阻R3的阻值将变小；

[6]由图丙电路图可知，压敏电阻R3与滑动变阻器R4串联，电流表测电路中的电流，由图丁可知，载货量越大时，托盘受到的压力越大，压敏电阻R3的阻值越小，电路中的电流越大，由于电流表的量程为0到0.6A，变阻器允许通过的最大电流为1A，且串联电路中电流处处相等，则当电流表的示数最大I=0.6A时，所载物重量达最大值，故由电流表改装的“质量表”显示盘上的刻度最大值在最右边。

[7]当达到最大载货量2×103 kg时， 即最大载货重量为

此时电流最大I=0.6A，由欧姆定律变形式得电路中的总电阻

由丁图可知，此时压敏电阻R3的阻值R3=8Ω，则滑动变阻器R4的阻值

(4)[8]若返回过程中受到的阻力为车自重的0.4倍，由表可知自身质量m=4×102kg，可知摩擦阻力

电池容量低至10%时会报警提示返回充电，则剩余的电能

剩余电池容量40%的能量的“地牛”克服摩擦力做功，即机器人返回时，克服摩擦力做功

根据可得

。