Question

【題目】小明查閱資料，了解到出于安全考慮，電梯都設置超載自動報警系統，其工作原理如圖甲所示，電路由工作電路和控制電路組成：在工作電路中，當電梯沒有超載時，觸點K與觸點A接觸，閉合開關S，電動機正常工作；當電梯超載時，觸點K與觸點B接觸，電鈴發出報警鈴聲，閉合開關S，電動機不工作。在控制電路中，已知電源電壓U＝6V，保護電阻R1＝100Ω，電阻式壓力傳感器（壓敏電阻）R2的阻值隨壓力F大小變化如圖乙所示，電梯底架自重和電磁鐵線圈的阻值都忽略不計。

（1）在控制電路中，當壓敏電阻R2受到的壓力F增大時，其阻值減小，從而使電磁鐵的磁性_____（填“增強”、“減弱”或“不變”）。

（2）若電磁鐵線圈電流達到20mA時，銜鐵剛好被吸住，電鈴發出警報聲。當該電梯廂內站立總質量為1000kg的乘客時，試通過計算說明電梯是否超載_______？（g取10N/kg）

Answer 1

【答案】增強 此時電梯超載

【解析】

（1）在控制電路中，當壓敏電阻R2受到的壓力F增大時，其阻值減小，根據歐姆定律可知電路中電流的變化，再根據電磁鐵中電流增大時磁性增強判斷此時電磁鐵的磁性的變化；

（2）根據G＝mg求出重力，也就是對電梯的壓力，找出圖象中壓力對應的R2電阻值，根據歐姆定律的知識計算出此時電路中的電流，將這個電流和20mA比較得出結論。

（1）在控制電路中，當壓敏電阻R2受到的壓力F增大時，其阻值減小，電路中的總電阻減小，根據歐姆定律可知，電路中的電流變大，電流增大時電磁鐵的磁性增強；

（2）電梯廂內站立總質量為1000kg的乘客時，電梯受到的壓力等于乘客的重力，即

，

由圖乙，當壓力F＝10000N，對應的壓敏電阻阻值R2=100Ω

因為串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，根據得，控制電路中的電流：

，

因為30mA＞20mA，所以此時電梯已經超載。