Question

18．如圖所示是電梯限載報警器的原理圖，圖中R₀是最大阻值為100Ω的變阻器，不計導線和電磁鐵線圈的電阻，壓敏電阻R所受壓力大小等于電梯承載的重量，且阻值隨所受壓力大小的變化如表所示，電源1的電壓保持6V不變．

F/（×103N）	…	4.0	5.0	6.0	7.0	8.0	9.0	…
R/Ω	…	120	85	55	35	20	10	…

（1）閉合開關S₁和S₂，電梯承載的重量增加時，壓敏電阻的阻值變小，通過線圈的電流變大（均填“大”或“小”）；
（2）當電梯超載時，銜鐵會被電磁鐵吸下，限載報警器通過鈴響報警（填“燈亮”或“鈴響”），同時切斷電梯升降電路，從而保障運行安全；
（3）現要適當調低電梯的限載重量，應把變阻器R₀的滑片適當向右端移動（填“左”或“右”）；
（4）當線圈中的電流為0.02A時，電源1所連接的電路的總功率是多少？
（5）線圈中的電流達到0.05A時，銜鐵會被吸下，求電梯的最大限載重量．

Answer 1

分析 （1）根據表中數據可得出電梯承載重量增加時，壓敏電阻的變化，根據歐姆定律可知電流的變化；
（2）結合圖中繼電器的結構可判斷電磁鐵吸下銜鐵時，報警的是電鈴還是燈泡；
（3）調低隨載重量，就是讓壓敏電阻的阻值較大，則變阻器的阻值應相應變小，據此判斷滑片的移動方向；
（4）根據公式P=UI可計算電源1所連接電路的總功率；
（5）依據最大電流，利用歐姆定律可求出電路的總電阻，再根據電阻的串聯(lián)確定壓敏電阻的阻值，最后得出電梯的最大限載重量．

解答 解：（1）由表中數據可知，壓力越大，壓敏電阻的阻值越小，所以閉合開關S₁和S₂，電梯承載的重量增加時，壓敏電阻的阻值變小；由歐姆定律I=$\frac{U}{R}$得，電源電壓不變，所以通過線圈的電流變大；
（2）讀圖可知，當電梯超載時，銜鐵會被電磁鐵吸下，限載報警器通過鈴響報警，同時切斷電梯升降電路，從而保障運行安全；
（3）要適當調低電梯的限載重量，就是讓壓敏電阻的阻值較大，則最大電流不變，則變阻器的阻值應相應變小，所以應把變阻器R₀的滑片適當向右端移動；
（4）當線圈中的電流為0.02A時，電源1所連接的電路的總功率是：P=UI=6V×0.02A=0.12W．
（5）由歐姆定律I=$\frac{U}{R}$可得，線圈中的電流達到0.05A時，電路中的總電阻：R=$\frac{U}{{I}_{最大}}$=$\frac{6V}{0.05A}$=120Ω；
根據串聯(lián)電阻的規(guī)律可知，壓敏電阻的阻值：R′=R-R₀=120Ω-100Ω=20Ω．
根據表格中數據可知，當壓敏電阻的阻值為20Ω時，電梯的最大限載重量為8.0×10³N．
故答案為：（1）小；大；（2）鈴響；（3）右；
（4）當線圈中的電流為0.02A時，電源1所連接的電路的總功率是0.12W；
（5）電梯的最大限載重量為8.0×10³N．

點評 本題通過一個電梯限載報警器的原理考查了歐姆定律的應用，電功率公式的應用，電磁繼電器的工作原理等，綜合性強，有一定難度．