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）450W；（3）此时电梯超载

【解析】

（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。

（2）在20秒内将一位重600牛的乘客匀速提升15米，此过程电梯克服乘客的重力做功，

做功的功率是：P==450W；

（3）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

由图乙知道，当压力是F=10000N时，对应的压敏电阻阻值是R2=100Ω，

此时控制电路中的电流是：I==0.03A=30mA＞20mA，所以此时电梯超载。