Question

【題目】圖1為某電梯的簡(jiǎn)圖，其部分工作原理如圖2所示，R是一個(gè)壓敏電阻，加在壓敏電阻R上的壓力增大時(shí)，它的阻值減小，當(dāng)控制電路中的電流表達(dá)到設(shè)定值時(shí)超載電鈴報(bào)警．

（1）動(dòng)觸點(diǎn)K與A、B觸點(diǎn)中的哪一個(gè)接觸時(shí)電鈴報(bào)警？
（2）壓敏電阻R的阻值隨著壓力的變化規(guī)律如圖3所示，當(dāng)控制電路中的電流達(dá)到0.03A時(shí)，銜鐵被吸下，報(bào)警電鈴響起，求此時(shí)R的大小及這部電梯設(shè)計(jì)的最大載重是多少N？（電磁鐵線圈的電阻不計(jì)）
（3）電梯自重300kg，帶動(dòng)電梯升降的電動(dòng)機(jī)M上標(biāo)有“220V、10kW”的字樣．當(dāng)電梯載重500kg時(shí)，中途勻速運(yùn)行10s內(nèi)上升了10m，則此過(guò)程電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是多少？

Answer 1

【答案】
（1）

電梯超載時(shí)，壓敏電阻R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

答：動(dòng)觸點(diǎn)K與B觸點(diǎn)接觸時(shí)電鈴報(bào)警

（2）

由圖2可知控制電路電壓U=6V，當(dāng)控制電路中的電流達(dá)到0.03A時(shí)，此時(shí)電阻R= = =200Ω；

由圖3當(dāng)電阻R=200Ω時(shí)，對(duì)應(yīng)的壓力F=10000N，即電梯的最大載重10000N

答：報(bào)警電鈴響起，此時(shí)R的大小為200Ω，這部電梯設(shè)計(jì)的最大載重是10000N

（3）

電梯自重300kg，當(dāng)電梯載重500kg時(shí)，中途勻速運(yùn)行10s內(nèi)上升了10m，需要的機(jī)械能：

W機(jī)械=G總h=m總gh=（300kg+500kg）×10N/kg×10m=8×104J

電動(dòng)機(jī)上標(biāo)有“220V、10kW”的字樣，工作10s消耗的電能：

W電=pt=10×103W×10s=1×105J

∴電動(dòng)機(jī)的效率據(jù)η= ×100%= ×100%=80%

答：電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是80%

【解析】（1）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）已知控制電路的電源電壓和此時(shí)的電流，根據(jù)R= 就可以求出R的電阻值，根據(jù)電阻值從圖3中就會(huì)找出相對(duì)應(yīng)的壓力，從而確定電梯的最大載重量；（3）根據(jù)電梯的載重和升高的高度計(jì)算出機(jī)械能的大小，根據(jù)電梯的功率和時(shí)間計(jì)算出消耗電能的大小，據(jù)η= ×100%計(jì)算出電梯電動(dòng)機(jī)的效率．
【考點(diǎn)精析】通過(guò)靈活運(yùn)用電磁繼電器的組成、原理和特點(diǎn)和歐姆定律及其應(yīng)用，掌握電磁繼電器：實(shí)質(zhì)上是一個(gè)利用電磁鐵來(lái)控制的開(kāi)關(guān)．它的作用可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操作，利用低電壓、弱電流來(lái)控制高電壓、強(qiáng)電流．還可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制；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(guò)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(guò)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）即可以解答此題．