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：

參數名稱	電源電壓/V	最大負重/kg	提升重物最大高度/m	機器人車輪直徑/cm	充電功率/w
數據	48	20	0.6	10	2.5

（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，可采用的方法之一是_________。

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。

【解析】

(1)[1]讀者與小“i”對話，聲音使膜片振動，使線圈在磁場中做功切割磁感線運動，產生感應電流，即將讀者的聲信號轉化為電信號，這是電磁感現象，與發電機的原理相同；

(2)[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)[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)[4] 小“i”搬書做功為：

[5]由η=×100 %得充電儲存的電能為：

由P=可知充電時間：

(5)[6] 小“i”承受的最大壓力為：

由丙圖可知，當F=200N時，壓力傳感器阻值為15Ω，由I=可得電路總電阻：

電阻箱R0接入的最小阻值為：

[7]由于電源電壓和觸發器電動機停止工作的電流不變，根據R=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)[8] 小“i”經過斜面爬坡打滑上不去，說明所受阻力較大，在不改變機器人硬件情況下，即動力不變，為了讓小“i”能爬坡，可以減小斜面的傾斜程度。