Question

電梯為居民出入帶來(lái)很大的便利，出于安全考慮，電梯都設(shè)置超載自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，其工作原理如圖甲所示．已知控制電路的電源電壓U=6V，保護(hù)電阻R₁=100Ω，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(jì)．

（1）當(dāng)壓敏電阻R₀受到的壓力，增大時(shí)，其阻值減小，控制電路中的電流增大，從而使電磁鐵的磁性增強(qiáng)．電梯超載時(shí)，銜鐵被電磁鐵吸住，觸點(diǎn)K與觸點(diǎn)　B　（選填A(yù)或B）接觸，電鈴發(fā)出警報(bào)聲．

（2）若電梯在20s內(nèi)將一位重600N的乘客勻速提升20m，求電梯對(duì)乘客做功的功率．

（3）當(dāng)電磁鐵線圈電流達(dá)到20mA時(shí)：銜鐵剛好被吸�。�若該電梯廂內(nèi)站立總質(zhì)量為800kg的乘客時(shí)，試通過計(jì)算說明電梯是否超載（試用兩種方法通過計(jì)算說明）．（g取10N/kg）

Answer 1

 解：（1）電梯超載時(shí)，壓敏電阻R2受到的壓力F增大時(shí)，其阻值減小，控制電路中的電流增大，從而使電磁鐵的磁性增強(qiáng)，磁性達(dá)到一定程度時(shí)，銜鐵被電磁鐵吸住，觸點(diǎn)K與觸點(diǎn)B接觸，電鈴報(bào)警，電梯不工作．

故答案為：B；

（2）∵電梯克服乘客的重力做功，在20秒內(nèi)將一位重600牛的乘客勻速提升20米，

∴做功的功率為P====600W；

答：電梯對(duì)乘客做功的功率為600W．

（3）方法一、電梯廂內(nèi)站立總質(zhì)量為800千克的乘客時(shí)，電梯受到的壓力等于乘客的重力，即

F=G=mg=800kg×10N/kg=8000N

由圖乙，當(dāng)壓力F=8000N，對(duì)應(yīng)的壓敏電阻阻值R₂=300Ω

∴控制電路中的電流為I===0.015A=15mA

∵20mA＞15mA；

∴此時(shí)電梯不超載．

方法二、電梯廂內(nèi)站立總質(zhì)量為800千克的乘客時(shí)，電梯受到的壓力等于乘客的重力，即

F=G=mg=800kg×10N/kg=8000N

R₁兩端的電壓U₁=IR₁=0.02A×100Ω=2V；

電阻R₂===200Ω；

查圖乙可知，F(xiàn)=9000N＞8000N，所以不超載．