Question

【題目】閱讀短文，回答問題： 觀光電梯
電梯是一種用于多層建筑乘人或載物的運(yùn)輸工具．電梯的簡(jiǎn)易結(jié)構(gòu)如圖甲所示．電梯轎廂和配重分別掛在主電動(dòng)機(jī)的兩側(cè)，在電梯半載時(shí)，轎廂總重和配重的重力基本相等．滿載上升時(shí)，主電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)轎廂．
如圖乙所示，為某商業(yè)大廈安裝的觀光電梯，其相關(guān)參數(shù)如上表．為了安全，電梯設(shè)置了超載自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，其工作原理如圖丙所示．控制電路的電源電壓U為12V，壓力傳感器的電阻R與所受壓力F的關(guān)系圖象如圖丁所示，電磁繼電器阻值可忽略．當(dāng)電流大于0.2A時(shí)，會(huì)啟動(dòng)警報(bào)系統(tǒng)，同時(shí)無(wú)論如何按壓電梯控制器，門電動(dòng)機(jī)均不工作．此外，電梯需經(jīng)常保養(yǎng)，“運(yùn)行頻次比ω”是電梯養(yǎng)護(hù)的重要指標(biāo)，ω一般用電梯每天平均待機(jī)時(shí)間與運(yùn)行時(shí)間之比來(lái)表示．

額定電壓/V	220
額定運(yùn)行功率/kW	25
待機(jī)功率/kW	1
最大載重/N	4000
轎廂質(zhì)量/kg	500

（1）為便于觀光，電梯的外壁采用玻璃材料，主要是因?yàn)椴Ａв休^好的性．該觀光電梯配重的重力約為N．（g=10N/kg）
（2）下列有關(guān)該電梯的說法中，正確的是 ．
A.主電機(jī)與鋼絲繩之間的摩擦為有害摩擦
B.超載自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)中電磁鐵的右端為S極
C.電梯滿載上行時(shí)，電動(dòng)機(jī)需順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)
D.報(bào)警電鈴的工作原理是電磁感應(yīng)
（3）乙圖中，當(dāng)站在上升的B電梯里的乘客看到A電梯在上升，則可推知A電梯在 ， 且速度（選填“大于”、“小于”或“等于”）B電梯的速度．
（4）①根據(jù)題意，補(bǔ)全超載自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)中的受控電路 ． （要求導(dǎo)線不相交）②控制電路中R0=Ω．若使用一段時(shí)間，電梯未滿載就報(bào)警，則說明R0的阻值變（選填“大”或“小”）．
（5）該商業(yè)大廈每天營(yíng)業(yè)時(shí)間為12h，設(shè)電梯均在額定功率下運(yùn)行．經(jīng)測(cè)算，該觀光電梯平均每天耗電72kWh，則該觀光電梯的“運(yùn)行頻次比”ω= ．

Answer 1

【答案】
（1）透光；7000
（2）C
（3）上升；大于
（4）；20；小
（5）3.8
【解析】解：（1）乘客在隨電梯豎直上升的過程中，可透過玻璃欣賞到樓外美麗的城市景色， 所以為便于觀光，電梯的外壁采用玻璃材料，主要是因?yàn)椴Ａв休^好的透光性．
轎廂的重力：G轎廂=mg=500kg×10N/kg=5000N，
電梯半載時(shí)：G半載= G最大= ×4000N=2000N，
由題意知，配重的重力：
G配=G轎廂+G半載=5000N+2000N=7000N，（2）A、主電機(jī)與鋼絲繩之間的摩擦使鋼絲繩上升，該摩擦屬于有益摩擦，故A錯(cuò)誤；
B、超載自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)報(bào)警時(shí)，電流從電磁鐵的右端導(dǎo)線流入，利用安培定則判斷出電磁鐵的右端為N極，左端為S極，故B錯(cuò)誤；
C、電梯滿載上行時(shí)，鋼絲繩對(duì)轎廂由向上的拉力，所以電動(dòng)機(jī)需順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)其產(chǎn)生向上的摩擦力，故C正確；
D、報(bào)警電鈴的工作原理是電的磁效應(yīng)，故D錯(cuò)誤．
故選：C．（3）當(dāng)站在上升的B電梯里的乘客看到A電梯在上升，此時(shí)B電梯里的乘客以自己的電梯為參照物，
可推知A電梯在 上升，且速度大于B電梯的速度．（4）①由題意可知，當(dāng)電梯超載時(shí)，壓力增大，控制電路電阻減小，電磁鐵的磁性增強(qiáng)，將銜鐵吸向左側(cè)，
動(dòng)觸點(diǎn)與左側(cè)觸電接觸，電鈴所在的電路接通，電鈴工作，發(fā)出報(bào)警聲；
當(dāng)電梯未超載時(shí)，壓力較小，控制電路電阻較大，電磁鐵的磁性較弱，在彈簧的作用下，
動(dòng)觸點(diǎn)與右側(cè)觸電接觸，電動(dòng)機(jī)所在的電路接通，電動(dòng)機(jī)工作，電梯正常運(yùn)行；電路如圖所示：
②當(dāng)電梯剛好滿載時(shí)，即壓力傳感器所受壓力F=G最大=4000N．
由圖象可知，壓力傳感器的電阻R=40Ω，
由歐姆定律得，電路總電阻：
R總= = =60Ω，
根據(jù)串聯(lián)電路電阻特點(diǎn)可知，R0的阻值：
R0=R總﹣R=60Ω﹣40Ω=20Ω，
當(dāng)電梯未滿載時(shí)，壓力傳感器所受壓力變小，由圖象可知，壓力傳感器的電阻變大，
由于電梯報(bào)警時(shí)的電流和電源電壓不變，根據(jù)R總= 可知，電路總電阻不變，則說明R0的阻值變�。�（5）由P= 得，電梯運(yùn)行消耗的電能：
W運(yùn)行=P額t運(yùn)行=25kW×t運(yùn)行 ，
電梯待機(jī)消耗的電能：
W待機(jī)=P待機(jī)t待機(jī)=1kW×t待機(jī) ，
則電梯平均每天消耗的電能：
W=W運(yùn)行+W待機(jī) ， 即：25kW×t運(yùn)行+1kW×t待機(jī)=72kWh﹣﹣﹣①
t運(yùn)行+t待機(jī)=12h﹣﹣﹣②
聯(lián)立①②可解得：t運(yùn)行=2.5h，t待機(jī)=9.5h；
則該觀光電梯的“運(yùn)行頻次比”：
ω= = =3.8．
所以答案是：（1）透光；7000；（2）C；（3）上升；大于；（4）①見上圖；②20；��；（5）3.8．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解歐姆定律及其應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)，掌握歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無(wú)關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過的電流就越�。�（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR），以及對(duì)電功率的計(jì)算公式的理解，了解計(jì)算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計(jì)算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．