Question

9．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(tǒng)，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(fā)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=9V，保護電阻R₁=200Ω，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）根據(jù)電梯原理可知，在控制電路中，當壓敏電阻R₂受到的壓力F增大時，其電磁鐵的磁性增強（填“增強”、“減弱”或“不變”）．
（2）若電磁鐵線圈電流達到36mA時，銜鐵剛好被吸住，電鈴發(fā)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

分析 （1）由圖乙可知壓力增大時壓敏電阻阻值的變化，根據(jù)歐姆定律可知控制電路的電流變化，電流增大時電磁鐵的磁性增強，否則減弱；
（2）當該電梯廂內站立總質量為1000kg的乘客時，根據(jù)G=mg求出總重力即為電梯受到的壓力，根據(jù)圖乙可知壓敏電阻的阻值，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流，然后與銜鐵剛好被吸住時電流相比較，然后得出答案．

解答 解：（1）由圖乙可知，當壓敏電阻R₂受到的壓力F增大時，壓敏電阻R₂的阻值變小，控制電路的總電阻變小，
由I=$\frac{U}{R}$可知，控制電路的電流變大，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
F=G=mg=1000kg×10N/kg=10000N，
由圖乙，當壓力F=10000N，對應的壓敏電阻阻值R₂=100Ω，
因為串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，控制電路中的電流：
I=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{9V}{200Ω+100Ω}$=0.03A=30mA，
因為30mA＜36mA，
所以，此時電梯不超載．
答：（1）增強；
（2）通過計算可知電梯是超載．

點評 本題考查了影響電磁鐵磁性強弱因素的應用和串聯(lián)電路特點以及歐姆定律的應用，明白電磁鐵工作的原理是關鍵．