Question

黃商超市安裝有供顧客上下的手扶電梯．小明查閱了相關(guān)資料，了解到電梯的部分參數(shù)如右表，經(jīng)測(cè)量，電梯高為5m，長(zhǎng)為10m．
（1）小明發(fā)現(xiàn)電梯有人時(shí)運(yùn)行，無人時(shí)停止運(yùn)行，針對(duì)這一現(xiàn)象，你認(rèn)為是什么原因？請(qǐng)?zhí)岢鲆环N你的設(shè)計(jì)方案：

在入口處安裝紅外線檢測(cè)裝置

在入口處安裝壓敏電阻

．
（2）電梯正常運(yùn)行1h，消耗電能是多少？產(chǎn)生的電熱是多少？
（3）小明測(cè)出電梯正常運(yùn)行，以標(biāo)定載客量運(yùn)送乘客時(shí)的速度為1m/s，每位乘客質(zhì)量均按50kg計(jì)算，則電梯此時(shí)的工作效率是多少？（保留一位小數(shù)）

額定電壓	220V
額定功率	8.8Kw
額定頻率	50Hz
電機(jī)內(nèi)阻	1Ω
標(biāo)定載客量	15人

Answer 1

分析：（1）因?yàn)殡娞萦腥藭r(shí)運(yùn)行，無人時(shí)停止運(yùn)行，可根據(jù)有人和無人時(shí)的區(qū)別入手分析，如有人時(shí)，對(duì)電梯有壓力或輻射紅外線；
（2）已知額定功率8.8Kw和時(shí)間1h，根據(jù)W=Pt可求出消耗的電能，根據(jù)I=

P

U

求出電流，再根據(jù)焦耳定律求出產(chǎn)生的電熱；
（3）求出將15個(gè)50kg的人提高5m，做的功就是有用功，由電梯長(zhǎng)為10m，速度為1m/s，求出時(shí)間，再根據(jù)W=Pt求出消耗的電能，最后根據(jù)η=

W有用

W總

×100%求出效率．

解答：解：（1）可在入口處安裝紅外線檢測(cè)裝置，當(dāng)有人時(shí)，紅外線檢測(cè)裝置檢測(cè)到紅外線，電梯起動(dòng)；或安裝壓敏電阻，當(dāng)有人時(shí)，壓力變大，電阻變小，電流變大，電梯起動(dòng)．
（2）電梯正常運(yùn)行1h，消耗電能：
W=Pt=8.8Kw×1h=8.8Kw?h；   
電流：I=

P

U

=

8.8×1000W

220V

=40A，
產(chǎn)生的電熱：
Q=I²Rt=（40A）²×1Ω×3600S=5.76×10⁶J；
（3）乘客總重力：
G=mg=15×50kg×10N/kg=7500N，
W_有用=Gh=7500N×5m=37500J，
t′=

S

V

=

10m

1m/s

=10s，
此時(shí)消耗的電能：
W′=Pt′=8800w×10s=88000J，
電梯的效率：
η=

W有用

W總

×100%=

37500J

88000J

×100%≈42.6%．
答：（1）在入口處安裝紅外線檢測(cè)裝置；在入口處安裝壓敏電阻；
（2）電梯正常運(yùn)行1h，消耗電能是8.8Kw?h；產(chǎn)生的電熱是5.76×10⁶J；
（3）電梯此時(shí)的工作效率是42.6%．

點(diǎn)評(píng)：此題考查對(duì)額定電壓、額定功率及工作效率的理解，以及電功率公式的靈活應(yīng)用，只要明確額定電壓和額定功率的含義，明確電功率公式，就可順利求解．