如图所示，已知小灯泡L1的额定电压为2V，L2的额定电压为6-优题课

智能机器人目前已能够为人类在很多方面进行高效率、高精准度的服务，在图书馆领域，机器人可以辅助或替代图书馆员的工作，提供整理图书、读者咨询等服务。下表是某智能机器人图书馆员"小 $i$ "（如图甲）的部分参数：

参数名称	电源电压 $/ V$	最大负重 $/ kg$	提升重物最大高度 $/ m$	机器人车轮直径 $/ cm$	充电功率 $/ W$
数据	48	20	0.6	10	2.5

（1）读者与"小 $i$ "对话，咨询某图书所在的位置，"小 $i$ "需将读者的声音信号转化为电流信号，这与　　的原理相同。（发电机 $/$ 电动机）

（2）在阳光充足的时候，"小 $i$ "可以通过将　　能转化为电能的方式实现无线充电。

（3）"小 $i$ "也提供无线上网服务，它与互联网之间通过　　来传递信息。

（4）"小 $i$ "每天需将 $1944 kg$ 图书从借阅处分批搬回书架上，每次放回需将图书提高 $0.5 m$ ，则每天搬书上书架做功　　 $J$ ，若充电效率为 $90 %$ ，则每天应至少充电　　 $h$ ． $(g$ 取 $10 N / kg)$

（5）如图乙所示为"小 $i$ "承受图书重力的过载保护电路原理图，图中 $R$ 为压力传感器，阻值随所受压力变化图象如图丙所示，图乙触发器的电阻忽略不计，通过的电流超过 $0.5 A$ 时就触发电动机停止工作，放弃执行搬书指令，以免"小 $i$ "受损伤。因此为保护"小 $i$ "，电阻箱 $R_{0}$ 的阻值至少应为　　 $Ω$ ；"小 $i$ "长时间工作后，为减轻其最大负重，应将电阻箱 $R_{0}$ 的阻值适当　　（增大 $/$ 减小）。

（6）图书馆管理人员发现，"小 $i$ "经过斜面时，爬坡打滑爬不上去，在不改变智能机器人硬件情况下，为了让"小 $i$ "能爬坡，可采用的方法是① 　　，② 　　。

某制作小组所设计的电饭锅，其结构如图所示，控制系统中的感温磁体与受热面固定在一起，当温度低于 $103^{°} C$ 时，感温磁体具有磁性。

煮饭时用手向下按动开关，通过轻质传动杆 $AOB$ 使永久磁体和感温磁体吸合，触点闭合，电路接通，发热板开始发热。当温度达到 $103^{°} C$ 时，感温磁体失去磁性，永久磁体受重力及弹簧的弹力作用而落下，通过传动杆使触点分开，发热板停止发热。

（1）画出使触点分开时 $B$ 点受到的力和力臂。

（2）若用 $4 N$ 的力按下开关， $B$ 端受到的阻力为 $1 N$ ，则动力臂和阻力臂之比为　　，如果手按下的距离为 $0.5 cm$ ，则永久磁体和感温磁体之间的距离至少是　　 $cm$ 。

（3）用电饭锅烧水（在标准气压下），水沸腾时　　（能 $/$ 不能）自动断电。

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神奇的"大力士"﹣﹣形状记忆合金起重机

形状记忆合金起重机具有动力大、噪声小等优点，广泛应用于能源。交通和日常生活等领域。

形状记忆合金起重机的动力主要来自于形状记忆合金，如图甲所示，常温下发生形变的记忆合金。在受热超过某一温度时，完全恢复到原来的形状，此过程中产生很大的力，将重物提起。

依据不同记忆合金材料特性，可制成记忆压缩弹簧和记忆拉伸弹簧。如图乙所示为记忆压缩弹簧，在常温时较小的外力即可使其处于压缩状态，在高温时会自动恢复到原来的伸长状态记忆拉伸弹簧则与其不同，在常温时较小的外力可使其处于伸长状态，在高温时会自动恢复到原来的压缩状态记忆弹簧恢复原状时所产生的弹力远比普通弹簧大。

给记忆合金材料通上交替变化的脉冲电流，套使其温度升高。为控制加热快慢，通常采用改变一个周期内通有电流的时间占总时间的比值的方法来实现。

（1）形状记忆合金起重机在提升重物时，重物的重力势能　　。

（2）由形状记忆合金材料制成的眼镜框被踩扁后，应　　（升温/降温），使其恢复原状。

（3）对记忆拉伸弹簧来说，高温状态长度比低温状态　　。

（4）下列图丙四种电流能使相同的记忆合金弹簧升温最快的是　　。

（5）图丁是小明设计的形状记忆合金起重机的动力结构示意图，记忆弹簧通电后恢复原状，提起重物，为让记忆弹簧能回到初始位置，装置中需要搭配普通弹簧，下列四种组合中，提升力最大的是　　。

A．普通弹簧，记忆拉伸弹簧、普通弹簧

B．普通弹簧，记忆压缩弹簧、普通弹簧

C．记忆压缩弹簧、普通弹簧、记忆压缩弹簧

D．记忆拉伸弹簧、普通弹簧、记忆拉伸弹簧

某兴趣小组利用图示装置来研究凸透镜成像的规律。

（1）为使像成在光屏中央，应调整元件，使 $LED$ 灯的中心、光屏的中心在　　。小明将各元件调整到如图位置时，小组成员在光屏上都能观察到清晰的像，这个像一定是　　的（放大 $/$ 等大 $/$ 缩小），此时光屏上发生了　　反射。

（2）当 $LED$ 灯向左移动时，要在光屏上再次获得清晰的像，只需将光屏向　　（左 $/$ 右）方向适当移动，或者在凸透镜前放置一个合适的　　眼镜。

（3）小华在用同样的器材进行实验时，发现光屏上出现的像只有中间清晰，两侧却较模糊，小明只对凸透镜进行了调整，就在光屏上得到了清晰的像，他的调整是　　。

$A$ ．左右适当移动凸透镜 $B$ ．上下适当移动凸透镜

$C$ ．适当扭转凸透镜 $D$ ．更换焦距合适的凸透镜

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喷泉

喷泉是利用水泵将水喷洒成特定形态的水表演艺术。水泵由电机带动工作时，水泵的叶轮高速旋转，驱使水飞离叶轮向外喷出，从而在叶轮中心区形成真空，将池中的水不断"吸"上来，水泵转速恒定时，喷出的水柱高度稳定。

音乐喷泉用计算机采集音乐的声音频率特征，并将其转化为控制信号，用以改变输入电机的电源频率；电源频率的改变使水泵的转速发生变化，达到调节水柱高度的目的。水泵的流量与转速成正比，扬程与转速的平方成正比，流量指水泵单位时间内喷出水的体积，扬程指水泵能将水提升的高度。

图甲所示的是一游乐喷泉向上喷出的水柱使卡通模型悬停在空中的照片，喷泉使用的水泵的部分参数如表一，模型悬停在空中时，水冲击到模型时的速度v与模型的质量M、水泵流量Q之间的关系如表二。

表一
额定转速n	2900r/min
额定流量Q	0.04m ³/s
额定扬程H	8m
额定功率P	7.5kW

表二
速度v/m•s ^﹣ ¹	1.0	2.0	3.0	4.0	6.0
质量M/kg	3.0	6.0	12.0	12.0	12.0
流量Q/m ³•s ^﹣ ¹	0.03	0.03	0.04	0.03	0.02

（1）欣赏音乐喷泉时，悦耳的声音是通过　　传入人耳的；水泵的叶轮中心区形成真空时，水池中的水在　　的作用下不断地进入水泵内。

（2）下列关于喷泉的有关说法，正确的是　　。

A．卡通模型所受重力与水对模型的冲击力是相互作用力

B．向上喷出的水在上升过程中的速度处处相等

C．阳光下喷泉附近常出现的彩虹是由光的反射引起的

D．音乐喷泉通过采集声音中的音调信息控制水泵的转速

（3）某喷泉装有四台参数如表一的水泵。第一次调试时水泵转速为额定值的0.9倍，则此时扬程为　　m；第二次调试时四台水泵都在额定功率下工作，每台水泵先依次各喷20s，然后一起喷70s停喷，则这次调试过程四台水泵消耗的电能为　　kW•h。

（4）分析表二数据，当卡通模型的质量为10kg，水冲击模型时的速度为5.0m/s时，对应的流量为　　m ³/s，水泵每秒喷出水的质量为　　kg。

（5）如图乙为控制喷泉断续工作的模拟电路，AB两端输入如图丙所示的周期性变化的电压U _AB．定值电阻R＝2Ω，D为电子元件，当U _AB＜6V时，D两端的电压U _D等于输入电压，U _AB≥6V时，U _D保持6V不变。当R的电功率满足P _R≥8W时，水泵启动喷水。则t＝3s时电阻R的电功率为　　W；该电路工作20min，喷水时间共为　　s。