Question

18．如圖所示是電梯限載報(bào)警器的原理圖，圖中R₀是最大阻值為100Ω的變阻器，不計(jì)導(dǎo)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(guān)S₁和S₂，電梯承載的重量增加時(shí)，壓敏電阻的阻值變小，通過(guò)線圈的電流變大（均填“大”或“小”）；
（2）當(dāng)電梯超載時(shí)，銜鐵會(huì)被電磁鐵吸下，限載報(bào)警器通過(guò)鈴響報(bào)警（填“燈亮”或“鈴響”），同時(shí)切斷電梯升降電路，從而保障運(yùn)行安全；
（3）現(xiàn)要適當(dāng)調(diào)低電梯的限載重量，應(yīng)把變阻器R₀的滑片適當(dāng)向右端移動(dòng)（填“左”或“右”）；
（4）當(dāng)線圈中的電流為0.02A時(shí)，電源1所連接的電路的總功率是多少？
（5）線圈中的電流達(dá)到0.05A時(shí)，銜鐵會(huì)被吸下，求電梯的最大限載重量．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可得出電梯承載重量增加時(shí)，壓敏電阻的變化，根據(jù)歐姆定律可知電流的變化；
（2）結(jié)合圖中繼電器的結(jié)構(gòu)可判斷電磁鐵吸下銜鐵時(shí)，報(bào)警的是電鈴還是燈泡；
（3）調(diào)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(yīng)相應(yīng)變小，據(jù)此判斷滑片的移動(dòng)方向；
（4）根據(jù)公式P=UI可計(jì)算電源1所連接電路的總功率；
（5）依據(jù)最大電流，利用歐姆定律可求出電路的總電阻，再根據(jù)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(shù)據(jù)可知，壓力越大，壓敏電阻的阻值越小，所以閉合開關(guān)S₁和S₂，電梯承載的重量增加時(shí)，壓敏電阻的阻值變�。挥蓺W姆定律I=$\frac{U}{R}$得，電源電壓不變，所以通過(guò)線圈的電流變大；
（2）讀圖可知，當(dāng)電梯超載時(shí)，銜鐵會(huì)被電磁鐵吸下，限載報(bào)警器通過(guò)鈴響報(bào)警，同時(shí)切斷電梯升降電路，從而保障運(yùn)行安全；
（3）要適當(dāng)調(diào)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(yīng)相應(yīng)變小，所以應(yīng)把變阻器R₀的滑片適當(dāng)向右端移動(dòng)；
（4）當(dāng)線圈中的電流為0.02A時(shí)，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(dá)到0.05A時(shí)，電路中的總電阻：R=$\frac{U}{{I}_{最大}}$=$\frac{6V}{0.05A}$=120Ω；
根據(jù)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(jù)表格中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)壓敏電阻的阻值為20Ω時(shí)，電梯的最大限載重量為8.0×10³N．
故答案為：（1）��；大；（2）鈴響；（3）右；
（4）當(dāng)線圈中的電流為0.02A時(shí)，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(diǎn)評(píng) 本題通過(guò)一個(gè)電梯限載報(bào)警器的原理考查了歐姆定律的應(yīng)用，電功率公式的應(yīng)用，電磁繼電器的工作原理等，綜合性強(qiáng)，有一定難度．