题目内容

19．目前随着城市建筑越来越高，楼内都安装了电梯，方便居民出入，某楼梯的电梯的相关参数如表，为了安全，电梯都设置了超载自动报警系统，其工作原理如图所示：
功率25kW
最大载客量10人
（1）由图可知，当电梯所载人数增多时，压敏电阻R2所受的压力增大，阻值减小，则控制电路的电流增大，从而使电磁铁的磁性增强（选填“增强”或“减弱”），当电梯超载时，触点K与触点B（选填“A”或“B”）接触，电铃发出报警铃声．
（2）电梯在使用过程中，若控制电路中的R1被短接，则该超载自动报警系统会出现什么异常？没有达到最大载客量电铃就会报警．
（3）某开发商称此电梯是快速电梯，请你通过计算说明它将10个成年人以额定功率从1层匀速升高到11层用时多少？（若每个人的体重约为600N，每层楼高3m，电梯上升时需要克服摩擦及系统自重共计2000N．）

分析 （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；超载自动报警系统实质就是电磁继电器的应用，电梯超载时，衔铁被电磁铁吸住，触点K与触点B接触，电铃工作电路接通．
（2）结合（1），据实际情况分析即可；
（3）已知人的重力，求出电梯升高的高度，根据公式W=Gh可求电梯做得机械功．根据公式P=$\frac{W}{t}$得变形可进一步求出电梯运动的时间．

解答 解：（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；
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）电梯在使用过程中，若控制电路中的定值电阻R1被短接，则在乘客并不超重的情况下，电磁铁所在电路电流也会较大，磁性较强，会使得衔铁被电磁铁吸住，触点K与触点B接触，电铃报警．
（3）若每层楼高3m，从地面升高到11层电梯升高的高度为（11-1）×3m=30m，
10个成年人从地面升高到11层电梯做得机械功W=Gh=（600N×10+2000）×30m=2.4×105J；
由公式P=$\frac{W}{t}$得，
所用时间t=$\frac{W}{P}$=$\frac{2.4×1{0}^{5}J}{2.5×1{0}^{4}W}$=9.6s．
故答案为：（1）增强；B；
（2）没有达到最大载客量电铃就会报警；
（3）将10个成年人以额定功率从1层匀速升高到11层用时9.6s．

点评 此题考查了电磁继电器的分析与应用，功、功率计算公式的应用等，注意对电梯上升高度的计算是易错点．此题与实际生活联系密切，体现了生活处处皆物理的理念．

练习册系列答案
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时间/min0123456789101112
温度/℃72747678808080808081828384
（1）该物质的熔点是80℃．
（2）该物质是晶体（选填“晶体”或“非晶体”）．
（3）温度为75℃时，该物质处于固态（选填“固”“液”或“固液共存”）．

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