Question

【题目】电梯为居民出入带来很大的便利，小明家住某小区某栋6楼，放学后乘电梯回家。小明查阅资料，了解到出于安全考 虑，电梯都设置了超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示，电路由工作电路和控制电路组成：在工作电路中，当 电梯没有超载时，动触点 K 与静触点 A 接触，闭合开关S，电动机正常工作；当电梯超载时，动触点 K 与静触点B接触，电铃发出报警铃声，即使闭合开关S，电动机也不工作。在 控制电路中，已知电源电压 U=6V，保护电阻 R1=100Ω，电 阻式压力传感器（压敏电阻）R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。

（1）在控制电路中，当压敏电阻 R2 受到的压力 F 增大时，电磁铁的磁性_______（选填“增强”、“减弱”或“不变”）。

（2）若小明的体重为400N，他站在静止的电梯上，脚与电 梯地面的总接触面积为0.04m2，则此时小明对电梯地面的压 强为多少____？

（3）某次电梯正常运行时，测得通过电磁铁线圈的电流为10mA，则此时电梯载重为多少____？

（4）若电磁铁线圈电流达到 20mA 时，刚好接触静触点B，电铃发出警报声。当该电梯厢内站立总质量为 1 000kg 的乘 客时，试通过计算说明电梯是否超载____？（g取10N/kg）

Answer 1

【答案】 增强 1×104Pa 6×103 N 电梯超载

【解析】（1）在控制电路中，当压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小，电路中的总电阻减小，由知，电路中的电流变大，电流增大时电磁铁的磁性增强。

（2）小明对电梯地面的压力F=G=400N；

小明对电梯地面的压强：

；

（3）电路总电阻为：

；

根据串联电路电阻特点可知，此时压敏电阻的阻值：

；

由图乙可知此时压敏电阻所受的压力为，故此时电梯载重为；

（4）电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时，电梯受到的压力等于乘客的重力，

即压力为：；

由题图乙可知，当压力为104N时，对应的压敏电阻阻值为：100Ω，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，则控制电路中的电流；

；

因，所以，此时电梯超载，电铃报警。