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）450W；（3）此時電梯超載

【解析】

（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。

（2）在20秒內將一位重600牛的乘客勻速提升15米，此過程電梯克服乘客的重力做功，

做功的功率是：P==450W；

（3）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

由圖乙知道，當壓力是F=10000N時，對應的壓敏電阻阻值是R2=100Ω，

此時控制電路中的電流是：I==0.03A=30mA＞20mA，所以此時電梯超載。