题，分析清楚图示情景、应用平衡条件与浮力公式、密度公式即可正确解题。
29．（7分）小洋和同学们通过暑期的勤工俭学为残疾人老王买了一辆电动轮椅。为了帮助老王正确使用，小洋研究了说明书，电动轮椅的原理简图如图所示。他了解到，操纵杆可操纵双刀双掷开关S以及滑动变阻器R1的滑片P．前推操纵杆时轮椅慢慢前进，继续前推操纵杆时轮椅快速前进；后拉操纵杆时轮椅慢慢后退。蓄电池的电压U=24V（保持不变），R2为定值电阻。
（1）原理图中双刀双掷开关S中间的连接物（深色部分）为 绝缘体 （选填“导体”或“绝缘体”）；
（2）从原理图和以上描述可知，当开关接到 2 、 3 两个接线柱时，轮椅前进。若轮椅以3m/s的速度匀速前进了8s，此过程中轮椅受到的平均阻力为5N，电池的输出功率为25W，求此过程中轮椅工作的效率；
（3）当轮椅后退时电动机的功率是7W，此时电流表示数为0.5A，求R2的阻值。
【分析】（1）为避免电短路判断双刀双掷开关S中间的连接物（深色部分）性质； （2）由题意可知，当轮椅前进时可以加速，故前进电路中应有可以控制电路中的电流的装置，即应有滑动变阻器，故由电路的特点可知应将开关接到哪一接线柱上；
根据s=vt求出通过的距离，根据=Pt求在这个过程中输出的总能量： 根据二力平衡的条件，求出牵引力F，根据W有=Fs求做的有用功： 根据η=
×100%求此过程中轮椅工作的效率；
（2）判断当轮椅后退时电路图的连接，根据P=UI，求出此时电动机的电压U机， 根据串联电路电压的规律，求出电阻R2两端的电压，由欧姆定律求电阻R2。 【解答】解：
（1）原理图中双刀双掷开关S中间的连接物（深色部分）为绝缘体，否则会造成电短路；
（2）由题意可知，当轮椅前进时，可以通过控制电流的大小而控制速度的大小，故应在电路中接有滑动变阻器；由图可知，只有开关接在2、3时才能将滑动变阻器R1和电动机接入电路，故只能将开关接到2、3两个接线柱控制轮椅前进； 若轮椅以3m/s的速度匀速前进了8s，轮椅通过的距离s=vt=3m/s×8s=24m， 根据二力平衡条件可得，轮椅受到的牵引力：F=f=5N， 牵引力做的有用功：W有=Fs=5N×24m=120J；
电池的输出功率为25W，在这个过程中输出的总能量：W总=Pt=25W×8s=200J； 此过程中轮椅工作的效率：η=
=
×100%=60%；
（3）当开关接1、2时，R2与电动机串联，变阻器没有连入电路中，电路中电流恒定，
当轮椅后退时电动机的功率是7W，根据P=UI可得，此时电动机两端的电压： U机=
=14V，
根据串联电路电压的规律可得，电阻R2两端的电压为： U2=U﹣U机=24V﹣14V=10V， 由I=可得R2的阻值： R2=
=20Ω。
故答案为：（1）绝缘体；
（2）2、3；此过程中轮椅工作的效率为60%； （3）R2=20Ω。
【点评】本题考查了电路图的分析、欧姆定律、电功率公式、功率公式的灵活应用以及串联电路特点的应用等，涉及的知识点较多，综合性强；关键是找出题目中隐含的信息和灵活的应用相关知识进行求解。
2017年湖南省常德市中考物理试卷
