Question

【題目】電梯為居民出入帶來很大的便利，出于安全考慮，電梯都設置超載自動報警系統，其工作原理如圖甲所示．已知控制電路的電源電壓U=6伏，保護電阻R1=100歐，壓敏電阻R2的阻值隨壓力F大小變化如圖乙所示，電梯底架自重和電磁鐵線圈的阻值都忽略不計．
（1）當壓敏電阻R2受到的壓力F增大時，其阻值減小，控制電路中的電流增大，從而使電磁鐵的磁性增強．電梯超載時，銜鐵被電磁鐵吸住，觸點K與觸點接觸，電鈴發出警報聲．
（2）若電梯在20秒內將一位重600牛的乘客勻速提升15米，求電梯對乘客做功的功率．
（3）當電磁鐵線圈電流達到20毫安時，銜鐵剛好被吸住．若該電梯廂內站立總質量為1000千克的乘客時，試通過計算說明電梯是否超載．（g取10牛/千克）

Answer 1

【答案】
（1）B
（2）解：∵電梯克服乘客的重力做功，在20秒內將一位重600牛的乘客勻速提升15米，

∴做功的功率為P= = = =450W

答：電梯對乘客做功的功率為450W．

（3）解：電梯廂內站立總質量為1000千克的乘客時，電梯受到的壓力等于乘客的重力，即

F=G=mg=1000kg×10N/kg=10000N

由圖乙，當壓力F=10000N，對應的壓敏電阻阻值R2=100Ω

∴控制電路中的電流為I= = =0.03A=30mA

∵30mA＞20mA

∴此時電梯超載．

答：若該電梯廂內站立總質量為1000千克的乘客時電梯超載．

【解析】解：（1）電梯超載時，壓敏電阻R2受到的壓力F增大時，其阻值減小，控制電路中的電流增大，從而使電磁鐵的磁性增強，磁性達到一定程度時，銜鐵被電磁鐵吸住，觸點K與觸點B接觸，電鈴報警，電梯不工作． 答：銜鐵被電磁鐵吸住，觸點K與觸點B接觸，電鈴發出警報聲．
【考點精析】利用電磁繼電器的組成、原理和特點和功的計算對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知電磁繼電器：實質上是一個利用電磁鐵來控制的開關．它的作用可實現遠距離操作，利用低電壓、弱電流來控制高電壓、強電流．還可實現自動控制；功的計算公式：W = F S；F 表示力，單位：牛( N ) ． S 表示距離，單位：米（m）W表示功， 功的單位就是牛· 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m．