Question

【题目】电梯为居民出入带来很大的便利，出于安全考虑，电梯都设置超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示．已知控制电路的电源电压U=6伏，保护电阻R1=100欧，压敏电阻R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计．
（1）当压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小，控制电路中的电流增大，从而使电磁铁的磁性增强．电梯超载时，衔铁被电磁铁吸住，触点K与触点接触，电铃发出警报声．
（2）若电梯在20秒内将一位重600牛的乘客匀速提升15米，求电梯对乘客做功的功率．
（3）当电磁铁线圈电流达到20毫安时，衔铁刚好被吸住．若该电梯厢内站立总质量为1000千克的乘客时，试通过计算说明电梯是否超载．（g取10牛/千克）

Answer 1

【答案】
（1）B
（2）解：∵电梯克服乘客的重力做功，在20秒内将一位重600牛的乘客匀速提升15米，

∴做功的功率为P= = = =450W

答：电梯对乘客做功的功率为450W．

（3）解：电梯厢内站立总质量为1000千克的乘客时，电梯受到的压力等于乘客的重力，即

F=G=mg=1000kg×10N/kg=10000N

由图乙，当压力F=10000N，对应的压敏电阻阻值R2=100Ω

∴控制电路中的电流为I= = =0.03A=30mA

∵30mA＞20mA

∴此时电梯超载．

答：若该电梯厢内站立总质量为1000千克的乘客时电梯超载．

【解析】解：（1）电梯超载时，压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小，控制电路中的电流增大，从而使电磁铁的磁性增强，磁性达到一定程度时，衔铁被电磁铁吸住，触点K与触点B接触，电铃报警，电梯不工作． 答：衔铁被电磁铁吸住，触点K与触点B接触，电铃发出警报声．
【考点精析】利用电磁继电器的组成、原理和特点和功的计算对题目进行判断即可得到答案，需要熟知电磁继电器：实质上是一个利用电磁铁来控制的开关．它的作用可实现远距离操作，利用低电压、弱电流来控制高电压、强电流．还可实现自动控制；功的计算公式：W = F S；F 表示力，单位：牛( N ) ． S 表示距离，单位：米（m）W表示功， 功的单位就是牛· 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m．