Question

【题目】小明乘电梯时，发现电梯超载会自动报警。于是喜好钻研的他对电梯的电路图进行了研究，并设计了以下探究实验，如图甲所示。电源电压恒定不变，R0为定值电阻。用杯中水量调节压敏电阻受到力的大小，压敏电阻的电流与受到压力大小的关系如图乙所示：

（1）图片中R0的作用是_____。

（2）分析图乙I﹣F图象可知：压敏电阻Rx受到的压力增大时，通过它的电流也增大，Rx的阻值_____（选填“变大”“变小”或“不变”）；当压力增大到一定程度时，触电K与_____接触，电铃响，实现自动报警。

（3）某电梯超载报警的Rx﹣F图象如图丙所示，空载时电梯厢对Rx的压力F1等于电梯厢的重力，当压力F2＝1×104N时，电梯报警，则此电梯限载_____人：（设每人质量约为50kg）

（4）下列与此实验研究方法相同的是_____。

A．探究通过导体的电流与导体两端电压关系时，控制导体电阻不变

B．用光线描述光的传播路径

C．用电磁铁吸引大头针的多少表示它的磁性强弱

D.2个5Ω的电阻串联，相当于1个10Ω的电阻

Answer 1

【答案】保护电路 变小 B 12 C

【解析】

（1）根据串联电路的分压作用分析解答；

（2）在控制电路中，当压敏电阻Rx受到的压力F增大时，其阻值减小，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，再根据电磁铁中电流增大时磁性增强判断此时电磁铁的磁性的变化；超载自动报警系统实质就是电磁继电器的应用，电梯超载时，衔铁被电磁铁吸住，触点K与触点B接触，电铃工作电路接通。

（3）根据图丙知空载时和超载时的压力，算出人的总重力，根据G＝mg算出一个人的重力，根据算出人数。

（4）此题中压力的大小通过电路中电流的大小表现出来，用到了转换法，分析选项即可解答。

解：（1）由图乙知压敏电阻的电流随受到压力大小的增大而增大，给电路串联电阻R0起到分压作用，保护电路；

（2）在控制电路中，当压敏电阻Rx受到的压力F增大时，其阻值减小，电路中的总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，电流增大时电磁铁的磁性增强；

当压力增大到一定程度时，即电梯超载时，压敏电阻Rx受到的压力F增大时，其阻值减小，控制电路中的电流增大，从而使电磁铁的磁性增强，磁性达到一定程度时，衔铁被电磁铁吸住，触点K与触点B接触，电铃报警，电梯不工作。

（3）由图丙知：空载时电梯厢对Rx的压力F1等于电梯厢的重力，大小为F1＝4×103N时，当压力F2＝1×104N时超载，电梯报警，

故电梯中人的重力为：G人＝F2﹣F1＝1×104N﹣4×103N＝6×103N，

一个人的重力：G1＝mg＝50kg×10N/kg＝500N，

电梯限载的人数：；

（4）此题中压力的大小通过电路中电流的大小表现出来，用到了转换法；

A．探究通过导体的电流与导体两端电压关系时，控制导体电阻不变，用到了控制变量法，故A不符合题意；

B．用光线描述光的传播路径，用到了模型法，故B不符合题意；

C．用电磁铁吸引大头针的多少表示它的磁性强弱，用到了转换法，故C符合题意；

D.2个5Ω的电阻串联，相当于1个10Ω的电阻，用到了等效替代法，故D不符合题意。

故选C。

故答案为：（1）保护电路；（2）变小；B；（3）12；（4）C。