Question

10．桂城怡翠馨園電梯門事件引起了對(duì)電梯安全的重視，如圖甲所示是我校小森同學(xué)設(shè)計(jì)的電梯超載自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)．已知控制電路的電源電壓U=6V，保護(hù)電阻R₁=l00Ω，壓敏電阻R₂的阻值隨壓力F大小變化，電梯底架自重和電磁鐵線圈的阻值都忽略不計(jì)．

（1）電動(dòng)機(jī)在某次提升過程中在7.2s內(nèi)消耗電能0.01kW•h，則電動(dòng)機(jī)的功率是多少？
（2）當(dāng)電磁鐵線圈電流達(dá)到20mA時(shí)，此時(shí)壓敏電阻的阻值是Ω？
（3）當(dāng)電磁鐵線圈電流達(dá)到20mA時(shí)，此時(shí)銜鐵剛好被吸�。�若在工廠的生產(chǎn)車間，要用電梯運(yùn)送密度為0.9×10³ kg/m³的液體，為了不超載，則此時(shí)電梯最多能運(yùn)送多少m³的液體？（盛液體的容器質(zhì)量忽略）

Answer 1

分析 （1）知道電動(dòng)機(jī)提升過程的時(shí)間和消耗的電能，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出電動(dòng)機(jī)的功率；
（2）當(dāng)電磁鐵線圈電流達(dá)到20mA時(shí)，根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻，利用電阻的串聯(lián)求出此時(shí)壓敏電阻的阻值；
（3）當(dāng)電磁鐵線圈電流達(dá)到20mA時(shí)，從圖象中讀出壓敏電阻受到的壓力即為物體的重力，根據(jù)G=mg求出所裝液體的質(zhì)量，利用ρ=$\frac{m}{V}$求出所載液體的體積．

解答 解：（1）電動(dòng)機(jī)提升過程中的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{0.01kW•h}{\frac{7.2s}{3600s}}$=5kW；
（2）由I=$\frac{U}{R}$可得，電路中的總電阻：
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{6V}{20×1{0}^{-3}A}$=300Ω，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，此時(shí)壓敏電阻的阻值：
R₂=R-R₁=300Ω-100Ω=200Ω；
（3）當(dāng)電磁鐵線圈電流達(dá)到20mA時(shí)，
由圖象可知，壓敏電阻受到的壓力即物體的重力G=F=9000N，
由G=mg可得，所裝液體的質(zhì)量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{9000N}{10N/kg}$=900kg，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，所載液體的體積：
V=$\frac{m}{ρ}$=$\frac{900kg}{0.9×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=1m³．
答：（1）電動(dòng)機(jī)的功率是5kW；
（2）當(dāng)電磁鐵線圈電流達(dá)到20mA時(shí)，此時(shí)壓敏電阻的阻值是200Ω；
（3）為了不超載，則此時(shí)電梯最多能運(yùn)送1m³的液體．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電功率公式、歐姆定律、串聯(lián)電路特點(diǎn)、重力公式、密度公式的應(yīng)用，從圖象中獲取有用的信息是關(guān)鍵．