Question

【題目】閱讀短文，回答文后問題：

圖甲是一種常見的電水壺，它的工作原理是：接通電源加熱后，水溫逐步上升到100℃，水開始沸騰，水蒸氣使雙金屬片變形推動(dòng)蒸汽開關(guān)，從而使電水壺在水燒開后自動(dòng)斷電（下次燒水需重新閉合蒸汽開關(guān)）。如果蒸汽開關(guān)失效，壺內(nèi)的水會(huì)一直燒下去，直到水被燒干，發(fā)熱元件溫度急劇上升，位于發(fā)熱盤底部也有一個(gè)雙金屬片開關(guān)，會(huì)因?yàn)闊醾鲗?dǎo)作用溫度急劇上升，膨脹變形，斷開電源。

圖乙是JYK﹣09C03A型電熱水壺的銘牌；

圖丙是它的工作電路圖；

圖丁是雙金屬片溫控原理圖，A為雙金屬片，由兩層不同金屬粘合而成，受熱時(shí)二者膨脹的快慢不同。在未通電和低于預(yù)定溫度時(shí)，雙金屬片A和靜片B上的觸點(diǎn)接通，電路正常工作，當(dāng)溫度達(dá)到預(yù)定溫度時(shí)，雙金屬片向左彎曲（溫度越高，彎曲程度越大），電路斷開。C是調(diào)節(jié)旋鈕，調(diào)節(jié)它可改變雙金屬片與靜片彈性接觸的力度，從而調(diào)節(jié)雙金屬片斷開的溫度；

圖戊是傳統(tǒng)電水壺用電熱絲（實(shí)線①）及PTC材料（實(shí)線②）的電阻隨溫度變化的關(guān)系圖像。若使用PTC加熱元件代替電熱絲，可以有效防止因?yàn)楦蔁�而出現(xiàn)的著火危險(xiǎn)。PTC加熱元件的自動(dòng)控制溫度性能是絕對(duì)可靠的，它靠的是PTC本體內(nèi)的電阻變化而控制溫度，而不是依靠任何觸點(diǎn)控制。所以現(xiàn)在很多高檔的電熱水壺采用了PTC加熱元件；

（1）圖甲中的電水壺，其蒸汽開關(guān)與雙金屬片開關(guān)應(yīng)_____（串聯(lián)/并聯(lián)）連接；

（2）JYK﹣09C03A型電熱水壺的是傳統(tǒng)電水壺，根據(jù)它的銘牌和工作電路圖，電熱絲R1、R2阻值之比是_____；

（3）關(guān)于圖丁電水壺中的雙金屬片，下列說法正確的是_____

A．蒸汽開關(guān)與發(fā)熱盤底部的雙金屬片開關(guān)是同時(shí)斷開的

B．雙金屬片受熱時(shí)，金屬層a比b膨脹快

C．調(diào)節(jié)旋鈕C，使靜片B向左彎曲時(shí)，雙金屬片斷開的溫度值變低

D．雙金屬片觸點(diǎn)頻繁通斷電，容易燒接在一起，從而導(dǎo)致干燒危險(xiǎn)

（4）通電后PTC電水壺發(fā)熱盤的最終溫度應(yīng)在_____范圍東（T5T6/T6T7/T7T8）范圍內(nèi)；

（5）通電后，①②兩種發(fā)熱材料的功率隨時(shí)間變化的圖像正確的是_____。

Answer 1

【答案】串聯(lián) 1:10 D T6T7 B

【解析】

(1)[1]電熱水壺上的蒸汽開關(guān)與雙金屬片開關(guān)相互影響，只有同時(shí)閉合時(shí)才能工作，當(dāng)一個(gè)開關(guān)斷開時(shí)，電路就斷開，故它們串聯(lián)接在電路中。

(2)[2]由電路圖可知：加熱時(shí)只有R1連入電路；根據(jù)可知

保溫狀態(tài)下R1、R2串聯(lián)連入電路，根據(jù)可知：

總電阻為

根據(jù)串聯(lián)電路的總電阻等于各電阻之和可知

則

電熱絲R1、R2阻值之比是1:10。

(3)[3]A．水燒開時(shí)，水壺內(nèi)部有大量的水蒸氣會(huì)推動(dòng)蒸汽開關(guān)斷開，蒸汽開關(guān)斷開后，蒸汽開關(guān)與發(fā)熱盤底部的雙金屬片開關(guān)由于溫度降低會(huì)斷開，故不是同時(shí)斷開的，故A錯(cuò)誤；

B．由圖可知，同樣受熱時(shí)，金屬片向a彎曲，說明金屬層a比b膨脹慢，故B錯(cuò)誤；

C．調(diào)節(jié)圖中的旋鈕C，使靜片向左移動(dòng)一些，則雙金屬片要向左彎曲得更多才能使電路斷開，這時(shí)對(duì)應(yīng)所需的溫度更高，即調(diào)溫電熨斗的設(shè)定溫度值將提高，故C錯(cuò)誤；

D．雙金屬片觸點(diǎn)頻繁通斷電，此時(shí)的瞬時(shí)電流較大，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量多，容易燒接在一起，故D正確。

故選D。

(4)[4]由圖像丙可知，通電后PTC電水壺的電阻是先減小，后變大，當(dāng)電阻最小時(shí)功率最大，溫度最高，故發(fā)熱盤的最終溫度應(yīng)在 T6T7范圍內(nèi)。

(5)[5]由圖像丙可知，發(fā)熱材料①是定值電阻，阻值不變，由可知功率不變；發(fā)熱材料②的阻值隨時(shí)間的增長，先變小，后變大，由可知，其功率先變大后變��；故B圖符合題意。

故選B。