Question

9．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=9V，保护电阻R₁=200Ω，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）根据电梯原理可知，在控制电路中，当压敏电阻R₂受到的压力F增大时，其电磁铁的磁性增强（填“增强”、“减弱”或“不变”）．
（2）若电磁铁线圈电流达到36mA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

分析 （1）由图乙可知压力增大时压敏电阻阻值的变化，根据欧姆定律可知控制电路的电流变化，电流增大时电磁铁的磁性增强，否则减弱；
（2）当该电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时，根据G=mg求出总重力即为电梯受到的压力，根据图乙可知压敏电阻的阻值，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，然后与衔铁刚好被吸住时电流相比较，然后得出答案．

解答 解：（1）由图乙可知，当压敏电阻R₂受到的压力F增大时，压敏电阻R₂的阻值变小，控制电路的总电阻变小，
由I=$\frac{U}{R}$可知，控制电路的电流变大，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
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，
因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，控制电路中的电流：
I=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{9V}{200Ω+100Ω}$=0.03A=30mA，
因为30mA＜36mA，
所以，此时电梯不超载．
答：（1）增强；
（2）通过计算可知电梯是超载．

点评 本题考查了影响电磁铁磁性强弱因素的应用和串联电路特点以及欧姆定律的应用，明白电磁铁工作的原理是关键．