问题详情:
电梯为居民出入带来很大的便利,出于安全考虑,电梯都设置超载自动*系统,其工作原理如图*所示.已知控制电路的电源电压U=6伏,保护电阻R1=100欧,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)当压敏电阻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*增强.电梯超载时,衔铁被电磁铁吸住,触点K与触点 接触,电铃发出*报声.
(2)若电梯在20秒内将一位重600牛的乘客匀速提升15米,求电梯对乘客做功的功率.
(3)当电磁铁线圈电流达到20毫安时,衔铁刚好被吸住.若该电梯厢内站立总质量为1000千克的乘客时,试通过计算说明电梯是否超载.(g取10牛/千克)
【回答】
【考点】电磁继电器的组成、原理和特点;功的计算;功率的计算;欧姆定律的应用.
【分析】(1)超载自动*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)电梯克服乘客的重力做功,做功大小等于乘客重力和提升高度的乘积,即W=Gh,功率等于功和时间的比值,即P=;
(3)根据乘客质量求出乘客重力,也就是对电梯的压力,找出图象中压力对应的R2电阻值,根据欧姆定律的知识计算出此时电路中的电流,将这个电流和20mA比较得出结论.
【解答】解:(1)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*增强,磁*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*,电梯不工作.
答:衔铁被电磁铁吸住,触点K与触点B接触,电铃发出*报声.
(2)∵电梯克服乘客的重力做功,在20秒内将一位重600牛的乘客匀速提升15米,
∴做功的功率为P====450W
答:电梯对乘客做功的功率为450W.
(3)电梯厢内站立总质量为1000千克的乘客时,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
∴控制电路中的电流为I===0.03A=30mA
∵30mA>20mA
∴此时电梯超载.
答:若该电梯厢内站立总质量为1000千克的乘客时电梯超载.
知识点:各地中考
题型:计算题