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电动平衡车
电动平衡车,又称体感车是一种时尚代步工具,它利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器,来检测车体姿态的变化,并利用伺服控制系统,精确地驱动左右两个电动机进行相应的调整,以保持系统的平衡。电动平衡车采用站立式驾驶方式,通过身体重心和操控杆控制车体运行,采用锂电池组作为动力来源驱动左右两个电动机行驶。下表为某品牌电动平衡车部分技术参数。
锂电池能量密度 | \(0.25kW⋅h/kg\) | 自重 | \(12kg\) |
锂电池的总质量 | \(2kg\) | 最大载重 | \(90kg\) |
每个电动机的最大输出功率 | \(350W\) | 舒适速度 | 可达\(l8km/h\) |
电动机的能量转化效率 | \(75\%\) | 陡坡 | \(15^{\circ}\) |
\((1)\)如图甲所示,科技兴趣小组为平衡车设计的转向指示灯电路。电路中电源电压恒为\(6V\),指示灯\(L_{1}\)、\(L_{2}\)的规格均为“\(6V\) \(6W\)”,\(R_{0}\)为定值电阻,电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计,不考虑指示灯电阻随温度的变化,当单刀双掷开关\(S\)与“\(1\)”接通后,左转指示灯\(L_{1}\)会亮暗交替闪烁。在上述过程中,左转指示灯\(L_{1}\)两端实际电压\(U_{L}\)随时间,变化规律如图乙所示。
\(①\)当单刀双掷开关\(S\)与“\(2\)”接通时,电磁铁中有电流通过,右转指示灯\(L_{2}\)发光______\((\)选填“较亮”或“较暗”\().\)接着,衔铁被吸下,触点\(A\)与\(B\)接通,电磁铁和电阻\(R_{0}\)被短路,右转指示灯\(L_{2}\)发光______\((\)选填“较亮”或“较暗”\().\)此时,由于电磁铁中没有电流通过,衔铁被弹簧拉上去,触点\(A\)与\(B\)分离,电磁铁中又有电流通过,随后电磁铁又将衔铁吸下,如此循环,右转指示灯\(L_{2}\)会亮暗交替闪烁。
\(②\)单刀双掷开关\(S\)与“\(1\)”接通,触点\(A\)与\(B\)分离时,电磁铁上端是______极,定值电阻\(R_{0}\)的阻值为______\(Ω\)。
\(③\)在单刀双掷开关\(S\)与“\(l\)”接通情况下,左转指示灯\(L_{1}\)亮暗交替闪烁工作\(10min\),则整个电路消耗的电能为______\(J\)。
\((2)\)若小明体重是\(88kg\),他驾驶电动平衡车在水平路面上以\(18km/h\)的速度匀速行驶时,受到的阻力是人与车总重的\(0.1\)倍,当耗能为锂电池总储存能量的\(50\%\)时,则每个电动机的平均输出功率为______\(W\),平衡车行驶的路程是______\(km.(\)锂电池的总储存能量\(=\)锂电池的能量密度\(×\)锂电池的总质量\()\)