Question

【題目】電梯為居民出入帶來很大的便利，小明家住某小區某棟6樓，放學后乘電梯回家，小明查閱資料，了解到出于安全考慮，電梯都設置了超載自動報警系統，其工作原理如圖甲所示，電路由工作電路和控制電路組成：在工作電路中，當電梯沒有超載時，動觸點與靜觸點接觸，閉合開關S，電動機正常工作；當電梯超載時，動觸點與靜觸點接觸，電鈴發出報警鈴聲，即使閉合開關S，電動機也不工作。在控制電路中，已知電源電壓，保護電阻，電阻式壓力傳感器（壓敏電阻）的阻值隨壓力大小變化如圖乙所示，電梯自重和電磁鐵線圈的阻值都忽略不計。

(1)在控制電路中，當壓敏電阻受到的壓力減小時，電磁鐵的磁性_____（選填“增強”“減弱”或“不變”）；

(2)若小明的體重為，他站在靜止的電梯上，腳與電梯地面的總接觸面積為，則此時小明對電梯地面的壓強為多少？_____

(3)某次電梯正常運行時，測得通過電磁鐵線圈的電流為，則此時電梯載重為多少？_____

(4)若電磁鐵線圈電流達到時，剛好接觸靜觸點，電鈴發出警報聲。當該電梯廂內站立總質量為的乘客時，試通過計算說明電梯是否超載？_____（取）

Answer 1

【答案】減弱 1×104Pa 6×103N 電梯超載

【解析】

(1)[1]在控制電路中，當壓敏電阻R2受到的壓力減小時，其阻值增大，電路中的總電阻增大，由I=可知電路中的電流變小，電流增大時電磁鐵的磁性減弱。

(2)[2]小明對電梯地面的壓力

F=G=400N

小明對電梯地面的壓強

p== 1×104Pa

(3)[3]電路總電阻

R==600Ω

根據串聯電路電阻特點可知，此時壓敏電阻的阻值

R2=R-R1=600Ω-100Ω=500Ω

由圖乙可知此時壓敏電阻所受的壓力為

F1=6×103N

故此時電梯載重為6×103N。

(4)[4]電梯廂內站立總質量為1000kg的乘客時，電梯受到的壓力等于乘客的重力，即

F2=G'=mg=1000kg×10N/kg=104N

由題圖乙可知，當壓力

F2=104N

時，對應的壓敏電阻阻值

R2'=100Ω

因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，則控制電路中的電流

I'==0.03A=30mA

因

30mA＞20mA

所以，此時電梯超載。