電動輪椅為殘障人士出行提供了方便．某型號的電動輪椅質量為20kg，輪子與地面的總接觸面積為20cm2．其工作原...

問題詳情：

電動輪椅為殘障人士出行提供了方便．某型號的電動輪椅質量為20kg，輪子與地面的總接觸面積為20cm2．其工作原理如圖所示，*縱杆可以同時控制S1和S2兩個開關．向前推*縱杆時輪椅前進且能調速，向後拉*縱杆時輪椅以恆定速度後退．已知蓄電池電壓為24V，定值電阻R2=20Ω，R1為滑動變阻器．

（1）分別將S1和S2同時接觸對應點　　　　　　（選填“1”或“2”）時．輪椅前進；當輪椅後退時，電流表示數　　　　　　（選填“大於”、“小於”或“等於”）1.2A．

（2）求輪椅靜止在水平地面上時對地面的壓強．

（3）體重600N的人坐在輪椅上向後拉*縱杆，勻速後退過程中輪椅受到的阻力是總重的0.01倍，求後退5m阻力做功的大小．

【回答】

【分析】該題為一道歐姆定律、電動機使用、固體壓強以及功的綜合運算題．要解決這道題首先要看明白電路圖，並且還要理解電動機的轉動方向與電流方向有關；當輪椅後退時，R2與電動機串聯，所以電流小於1.2A；求輪椅靜止在水平地面時的壓強，先求出壓力，此時壓力等於重力，利用壓強定義式即可；求出阻力以後，直接利用求功的公式求出所做的功．

【解答】解：

（1）因為輪椅向前運動時能調速，説明可以改變通過電動機的電流，所以電動機與滑動變阻器串聯，故前進時將S1和S2同時接觸對應點1．

若只有R2工作時，電路中的電流：I===1.2A，

當輪椅後退時，R2與電動機串聯，R2兩端的電壓變小，所以當輪椅後退時，電路中的電流小於1.2A，即電流表示數小於1.2A．

（2）輪椅的重力：G=mg=20kg×10N/kg=200N，

水平地面受到的壓力：F=G=200N，

輪椅靜止在水平地面上時對地面的壓強：

p===1×105Pa

（3）阻力所做的功：W=fs=0.01G總×s=0.01×（200N+600N）×5m=40J

答：

（1）分別將S1和S2同時接觸對應點1時，輪椅前進；當輪椅後退時，電流表示數小於1.2A．

（2）輪椅靜止在水平地面上時對地面的壓強是1×105Pa；

（3）體重600N的人坐在輪椅上向後拉*縱杆，勻速後退過程中輪椅受到的阻力是總重的0.01倍，後退5m阻力做功的大小為40J．

【點評】這道題是一道集電學力學電磁學於一體的綜合題目，要求熟練掌握有關基本知識，基本公式概念，歐姆定律的應用．求電流時，電源電壓除以R2和電動機電阻之和，所以電流小於1.2A．

知識點：八年級下

題型：計算題