Question

【题目】小明查阅资料，了解到出于安全考虑，电梯都设置超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示，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，触点K与触点A接触，闭合开关S，电动机正常工作；当电梯超载时，触点K与触点B接触，电铃发出报警铃声，闭合开关S，电动机不工作。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，电梯底架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，其阻值减小，从而使电磁铁的磁性_____（填“增强”、“减弱”或“不变”）。

（2）若电磁铁线圈电流达到20mA时，衔铁刚好被吸住，电铃发出警报声。当该电梯厢内站立总质量为1000kg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 此时电梯超载

【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，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，再根据电磁铁中电流增大时磁性增强判断此时电磁铁的磁性的变化；

（2）根据G＝mg求出重力，也就是对电梯的压力，找出图象中压力对应的R2电阻值，根据欧姆定律的知识计算出此时电路中的电流，将这个电流和20mA比较得出结论。

（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，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，电流增大时电磁铁的磁性增强；

（2）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

，

由图乙，当压力F＝10000N，对应的压敏电阻阻值R2=100Ω

因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，根据得，控制电路中的电流：

，

因为30mA＞20mA，所以此时电梯已经超载。