Question

【题目】阅读短文，回答问题： 观光电梯
电梯是一种用于多层建筑乘人或载物的运输工具．电梯的简易结构如图甲所示．电梯轿厢和配重分别挂在主电动机的两侧，在电梯半载时，轿厢总重和配重的重力基本相等．满载上升时，主电动机提供动力，驱动轿厢．
如图乙所示，为某商业大厦安装的观光电梯，其相关参数如上表．为了安全，电梯设置了超载自动报警系统，其工作原理如图丙所示．控制电路的电源电压U为12V，压力传感器的电阻R与所受压力F的关系图象如图丁所示，电磁继电器阻值可忽略．当电流大于0.2A时，会启动警报系统，同时无论如何按压电梯控制器，门电动机均不工作．此外，电梯需经常保养，“运行频次比ω”是电梯养护的重要指标，ω一般用电梯每天平均待机时间与运行时间之比来表示．

额定电压/V	220
额定运行功率/kW	25
待机功率/kW	1
最大载重/N	4000
轿厢质量/kg	500

（1）为便于观光，电梯的外壁采用玻璃材料，主要是因为玻璃有较好的性．该观光电梯配重的重力约为N．（g=10N/kg）
（2）下列有关该电梯的说法中，正确的是 ．
A.主电机与钢丝绳之间的摩擦为有害摩擦
B.超载自动报警系统中电磁铁的右端为S极
C.电梯满载上行时，电动机需顺时针转动
D.报警电铃的工作原理是电磁感应
（3）乙图中，当站在上升的B电梯里的乘客看到A电梯在上升，则可推知A电梯在 ， 且速度（选填“大于”、“小于”或“等于”）B电梯的速度．
（4）①根据题意，补全超载自动报警系统中的受控电路 ． （要求导线不相交）②控制电路中R0=Ω．若使用一段时间，电梯未满载就报警，则说明R0的阻值变（选填“大”或“小”）．
（5）该商业大厦每天营业时间为12h，设电梯均在额定功率下运行．经测算，该观光电梯平均每天耗电72kWh，则该观光电梯的“运行频次比”ω= ．

Answer 1

【答案】
（1）透光；7000
（2）C
（3）上升；大于
（4）；20；小
（5）3.8
【解析】解：（1）乘客在随电梯竖直上升的过程中，可透过玻璃欣赏到楼外美丽的城市景色， 所以为便于观光，电梯的外壁采用玻璃材料，主要是因为玻璃有较好的透光性．
轿厢的重力：G轿厢=mg=500kg×10N/kg=5000N，
电梯半载时：G半载= G最大= ×4000N=2000N，
由题意知，配重的重力：
G配=G轿厢+G半载=5000N+2000N=7000N，（2）A、主电机与钢丝绳之间的摩擦使钢丝绳上升，该摩擦属于有益摩擦，故A错误；
B、超载自动报警系统报警时，电流从电磁铁的右端导线流入，利用安培定则判断出电磁铁的右端为N极，左端为S极，故B错误；
C、电梯满载上行时，钢丝绳对轿厢由向上的拉力，所以电动机需顺时针转动对其产生向上的摩擦力，故C正确；
D、报警电铃的工作原理是电的磁效应，故D错误．
故选：C．（3）当站在上升的B电梯里的乘客看到A电梯在上升，此时B电梯里的乘客以自己的电梯为参照物，
可推知A电梯在 上升，且速度大于B电梯的速度．（4）①由题意可知，当电梯超载时，压力增大，控制电路电阻减小，电磁铁的磁性增强，将衔铁吸向左侧，
动触点与左侧触电接触，电铃所在的电路接通，电铃工作，发出报警声；
当电梯未超载时，压力较小，控制电路电阻较大，电磁铁的磁性较弱，在弹簧的作用下，
动触点与右侧触电接触，电动机所在的电路接通，电动机工作，电梯正常运行；电路如图所示：
②当电梯刚好满载时，即压力传感器所受压力F=G最大=4000N．
由图象可知，压力传感器的电阻R=40Ω，
由欧姆定律得，电路总电阻：
R总= = =60Ω，
根据串联电路电阻特点可知，R0的阻值：
R0=R总﹣R=60Ω﹣40Ω=20Ω，
当电梯未满载时，压力传感器所受压力变小，由图象可知，压力传感器的电阻变大，
由于电梯报警时的电流和电源电压不变，根据R总= 可知，电路总电阻不变，则说明R0的阻值变小．（5）由P= 得，电梯运行消耗的电能：
W运行=P额t运行=25kW×t运行 ，
电梯待机消耗的电能：
W待机=P待机t待机=1kW×t待机 ，
则电梯平均每天消耗的电能：
W=W运行+W待机 ， 即：25kW×t运行+1kW×t待机=72kWh﹣﹣﹣①
t运行+t待机=12h﹣﹣﹣②
联立①②可解得：t运行=2.5h，t待机=9.5h；
则该观光电梯的“运行频次比”：
ω= = =3.8．
所以答案是：（1）透光；7000；（2）C；（3）上升；大于；（4）①见上图；②20；小；（5）3.8．
【考点精析】解答此题的关键在于理解欧姆定律及其应用的相关知识，掌握欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR），以及对电功率的计算公式的理解，了解计算电功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中单位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）计算电功率还可用公式：P=I2R和P= U2/R．