Question

（2013?武汉模拟）小明去地铁站时发现电梯空载时运动较慢，有人站上去时运动较快．
（1）如图是电梯动力装置示意图，小明分析：当人站在电梯上，压敏电阻R的阻值减小，电磁铁的磁性变

强

，衔铁与触点

2

（“1”或“2”）接触，带动电梯的电动机的转速变

大

．
（2）电梯的部分参数如下：

额定电压 （V）	效率 （%）	速度 （m/s）	最大承重（t）	长 （m）	高 （m）
380	80	0.5	5	25	7.6

试求电梯满负荷状态工作时的电流．

Answer 1

分析：（1）左侧为压敏电阻与电磁铁串联的控制电路，右侧为带动电梯运动的电动机工作电路，当衔铁与触点1接触时，R₁与电机串联，当衔铁与触点2接触时，电阻R₁被短路，电动机两端电压增大；
（2）①已知电梯的最大承重和运行高度，可以计算出有用功，再结合机械效率可解的总功；②已知速度和距离可以知道时间，根据总功和时间计算出功率，最后根据P=UI计算出电流．

解答：解：（1）当有人走上电梯后，压敏电阻的阻值减小，控制电路中电流增大，电磁铁磁性变强，则衔铁被吸下，与触点2接触，则电阻R₁被短路，电动机两端电压增大为电源电压，通过电动机的电流变大，电动机转速变快，使电梯运动变快；
（2）①电梯做的有用功：
W_有用=Gh=mgh=5×10³×10×7.6N=3.8×10⁵J；
∵η=

W有用

W总

，
∴电梯做的总功：
W_总=

W有用

η

=

3.8×105J

80%

═4.75×10⁵J；
②∵v=

s

t

，
∴电梯运行的时间：
t=

s

v

=

25m

0.5m/s

=50s；
∵P=

W

t

，
∴电梯的功率为：
P=

W总

t

=

4.75×105J

50s

=9.5×10³W；
∵P=UI，
∴电梯满负荷状态工作时的电流：
I=

P

U

=

9.5×103W

380V

=25A．
故答案为：（1）强；2；大；
（2）电梯满负荷状态工作时的电流是25A．

点评：本题考查应用物理知识解决实际问题的能力，关键是认清电路的构造；对于第二问，要认真分析给出的数据，可以采用逆推法得出计算过程．