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 （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 、 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．
解析：
（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，否则会造成电源短路；
（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、3两个接线柱来控制轮椅前进；
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=W有/W总=120J/200J=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=P/I=7W/0.5A=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，
R2的阻值：
R2=U2/I2=10V/0.5A=20Ω．
故：
（1）绝缘体；
（2）2、3；此过程中轮椅工作的效率为60%；
（3）R2=20Ω．
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