問題詳情:
電梯為居民出入帶來很大的便利,小明家住某小區某棟6樓,放學後乘電梯回家.小明查閲資料,瞭解到出於安全考 慮,電梯都設置了超載自動*系統,其工作原理如圖*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,動觸點K與靜觸點A接觸,閉合開關S,電動機正常工作;當電梯超載時,動觸點K與靜觸點B接觸,電鈴發出*鈴聲,即使閉合開關S,電動機也不工作.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,電磁鐵的磁*_____(選填“增強”、“減弱”或“不變”).
(2)若小明的體重為400N,他站在靜止的電梯上,腳與電 梯地面的總接觸面積為0.04m2,則此時小明對電梯地面的壓 強為多少?___________
(3)某次電梯正常運行時,測得通過電磁鐵線圈的電流為10mA,則此時電梯載重為多少?______
(4)若電磁鐵線圈電流達到 20mA 時,剛好接觸靜觸點B,電鈴發出*報聲.當該電梯廂內站立總質量為 1000kg 的乘客時,試通過計算説明電梯是否超載?______(g取10N/kg)
【回答】
增強 1×104Pa 6×103N 電梯超載,電鈴*
【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,電路中的總電阻減小,由知,電路中的電流變大,電流增大時電磁鐵的磁*增強.
(2)小明對電梯地面的壓力F=G=400N;
小明對電梯地面的壓強:
;
(3)電路總電阻為:
;
根據串聯電路電阻特點可知,此時壓敏電阻的阻值:
;
由圖乙可知此時壓敏電阻所受的壓力為,故此時電梯載重為;
(4)電梯廂內站立總質量為1000kg的乘客時,電梯受到的壓力等於乘客的重力,
即壓力為:;
由題圖乙可知,當壓力為104N時,對應的壓敏電阻阻值為:100Ω,
因串聯電路中總電阻等於各分電阻之和,則控制電路中的電流;
;
因,所以,此時電梯超載,電鈴*.
知識點:歐姆定律
題型:綜合題