Question

【題目】小明乘電梯時，發現電梯超載會自動報警。于是喜好鉆研的他對電梯的電路圖進行了研究，并設計了以下探究實驗，如圖甲所示。電源電壓恒定不變，R0為定值電阻。用杯中水量調節壓敏電阻受到力的大小，壓敏電阻的電流與受到壓力大小的關系如圖乙所示：

（1）圖片中R0的作用是_____。

（2）分析圖乙I﹣F圖象可知：壓敏電阻Rx受到的壓力增大時，通過它的電流也增大，Rx的阻值_____（選填“變大”“變小”或“不變”）；當壓力增大到一定程度時，觸電K與_____接觸，電鈴響，實現自動報警。

（3）某電梯超載報警的Rx﹣F圖象如圖丙所示，空載時電梯廂對Rx的壓力F1等于電梯廂的重力，當壓力F2＝1×104N時，電梯報警，則此電梯限載_____人：（設每人質量約為50kg）

（4）下列與此實驗研究方法相同的是_____。

A．探究通過導體的電流與導體兩端電壓關系時，控制導體電阻不變

B．用光線描述光的傳播路徑

C．用電磁鐵吸引大頭針的多少表示它的磁性強弱

D.2個5Ω的電阻串聯，相當于1個10Ω的電阻

Answer 1

【答案】保護電路 變小 B 12 C

【解析】

（1）根據串聯電路的分壓作用分析解答；

（2）在控制電路中，當壓敏電阻Rx受到的壓力F增大時，其阻值減小，根據歐姆定律可知電路中電流的變化，再根據電磁鐵中電流增大時磁性增強判斷此時電磁鐵的磁性的變化；超載自動報警系統實質就是電磁繼電器的應用，電梯超載時，銜鐵被電磁鐵吸住，觸點K與觸點B接觸，電鈴工作電路接通。

（3）根據圖丙知空載時和超載時的壓力，算出人的總重力，根據G＝mg算出一個人的重力，根據算出人數。

（4）此題中壓力的大小通過電路中電流的大小表現出來，用到了轉換法，分析選項即可解答。

解：（1）由圖乙知壓敏電阻的電流隨受到壓力大小的增大而增大，給電路串聯電阻R0起到分壓作用，保護電路；

（2）在控制電路中，當壓敏電阻Rx受到的壓力F增大時，其阻值減小，電路中的總電阻減小，根據歐姆定律可知，電路中的電流變大，電流增大時電磁鐵的磁性增強；

當壓力增大到一定程度時，即電梯超載時，壓敏電阻Rx受到的壓力F增大時，其阻值減小，控制電路中的電流增大，從而使電磁鐵的磁性增強，磁性達到一定程度時，銜鐵被電磁鐵吸住，觸點K與觸點B接觸，電鈴報警，電梯不工作。

（3）由圖丙知：空載時電梯廂對Rx的壓力F1等于電梯廂的重力，大小為F1＝4×103N時，當壓力F2＝1×104N時超載，電梯報警，

故電梯中人的重力為：G人＝F2﹣F1＝1×104N﹣4×103N＝6×103N，

一個人的重力：G1＝mg＝50kg×10N/kg＝500N，

電梯限載的人數：；

（4）此題中壓力的大小通過電路中電流的大小表現出來，用到了轉換法；

A．探究通過導體的電流與導體兩端電壓關系時，控制導體電阻不變，用到了控制變量法，故A不符合題意；

B．用光線描述光的傳播路徑，用到了模型法，故B不符合題意；

C．用電磁鐵吸引大頭針的多少表示它的磁性強弱，用到了轉換法，故C符合題意；

D.2個5Ω的電阻串聯，相當于1個10Ω的電阻，用到了等效替代法，故D不符合題意。

故選C。

故答案為：（1）保護電路；（2）變小；B；（3）12；（4）C。