Question

19．目前隨著城市建筑越來(lái)越高，樓內(nèi)都安裝了電梯，方便居民出入，某樓梯的電梯的相關(guān)參數(shù)如表，為了安全，電梯都設(shè)置了超載自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，其工作原理如圖所示：

功率	25kW
最大載客量	10人

（1）由圖可知，當(dāng)電梯所載人數(shù)增多時(shí)，壓敏電阻R₂所受的壓力增大，阻值減小，則控制電路的電流增大，從而使電磁鐵的磁性增強(qiáng)（選填“增強(qiáng)”或“減弱”），當(dāng)電梯超載時(shí)，觸點(diǎn)K與觸點(diǎn)B（選填“A”或“B”）接觸，電鈴發(fā)出報(bào)警鈴聲．
（2）電梯在使用過(guò)程中，若控制電路中的R₁被短接，則該超載自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)什么異常？沒(méi)有達(dá)到最大載客量電鈴就會(huì)報(bào)警．
（3）某開(kāi)發(fā)商稱此電梯是快速電梯，請(qǐng)你通過(guò)計(jì)算說(shuō)明它將10個(gè)成年人以額定功率從1層勻速升高到11層用時(shí)多少？（若每個(gè)人的體重約為600N，每層樓高3m，電梯上升時(shí)需要克服摩擦及系統(tǒng)自重共計(jì)2000N．）

Answer 1

分析 （1）在控制電路中，當(dāng)壓敏電阻R₂受到的壓力F增大時(shí)，其阻值減小，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流的變化，再根據(jù)電磁鐵中電流增大時(shí)磁性增強(qiáng)判斷此時(shí)電磁鐵的磁性的變化；超載自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)實(shí)質(zhì)就是電磁繼電器的應(yīng)用，電梯超載時(shí)，銜鐵被電磁鐵吸住，觸點(diǎn)K與觸點(diǎn)B接觸，電鈴工作電路接通．
（2）結(jié)合（1），據(jù)實(shí)際情況分析即可；
（3）已知人的重力，求出電梯升高的高度，根據(jù)公式W=Gh可求電梯做得機(jī)械功．根據(jù)公式P=$\frac{W}{t}$得變形可進(jìn)一步求出電梯運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．

解答 解：（1）在控制電路中，當(dāng)壓敏電阻R₂受到的壓力F增大時(shí)，其阻值減小，電路中的總電阻減小，根據(jù)歐姆定律可知，電路中的電流變大，電流增大時(shí)電磁鐵的磁性增強(qiáng)；
電梯超載時(shí)，壓敏電阻R₂受到的壓力F增大時(shí)，其阻值減小，控制電路中的電流增大，從而使電磁鐵的磁性增強(qiáng)，磁性達(dá)到一定程度時(shí)，銜鐵被電磁鐵吸住，觸點(diǎn)K與觸點(diǎn)B接觸，電鈴報(bào)警，電梯不工作．
（2）電梯在使用過(guò)程中，若控制電路中的定值電阻R₁被短接，則在乘客并不超重的情況下，電磁鐵所在電路電流也會(huì)較大，磁性較強(qiáng)，會(huì)使得銜鐵被電磁鐵吸住，觸點(diǎn)K與觸點(diǎn)B接觸，電鈴報(bào)警．
（3）若每層樓高3m，從地面升高到11層電梯升高的高度為（11-1）×3m=30m，
10個(gè)成年人從地面升高到11層電梯做得機(jī)械功W=Gh=（600N×10+2000）×30m=2.4×10⁵J；
由公式P=$\frac{W}{t}$得，
所用時(shí)間t=$\frac{W}{P}$=$\frac{2.4×1{0}^{5}J}{2.5×1{0}^{4}W}$=9.6s．
故答案為：（1）增強(qiáng)；B；
（2）沒(méi)有達(dá)到最大載客量電鈴就會(huì)報(bào)警；
（3）將10個(gè)成年人以額定功率從1層勻速升高到11層用時(shí)9.6s．

點(diǎn)評(píng) 此題考查了電磁繼電器的分析與應(yīng)用，功、功率計(jì)算公式的應(yīng)用等，注意對(duì)電梯上升高度的計(jì)算是易錯(cuò)點(diǎn)．此題與實(shí)際生活聯(lián)系密切，體現(xiàn)了生活處處皆物理的理念．