Question

【題目】閱讀下面的短文，并回答相關的問題

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蒸汽開關，從而使電水壺在水燒開后自動斷電（下次燒水需重新閉合蒸汽開關）．如果蒸汽開關失效，壺內的水會一直燒下去，直到水被燒干，發熱元件溫度急劇上升，位于發熱盤底部也有一個雙金屬片開關，會因為熱傳導作用溫度急劇上升，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，受熱時二者膨脹的快慢不同．在未通電和低于預定溫度時，雙金屬片A和靜片B上的觸點接通，電路正常工作，當溫度達到預定溫度時，雙金屬片向左彎曲（溫度越高，彎曲程度越大），電路斷開．C是調節旋鈕，調節它可改變雙金屬片與靜片彈性接觸的力度，從而調節雙金屬片斷開的溫度．

圖戊是傳統電水壺用電熱絲（實線①）及PTC材料（實線②）的電阻隨溫度變化的關系圖像．若使用PTC加熱元件代替電熱絲，可以有效防止因為干燒而出現的著火危險．PTC加熱元件的自動控制溫度性能是絕對可靠的，它靠的是PTC本體內的電阻變化而控制溫度，而不是依靠任何觸點控制．所以現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，其蒸汽開關與雙金屬片開關應______（串聯/并聯）連接.

（2）JYK-09C03A型電熱水壺的是傳統電水壺，根據它的銘牌和工作電路圖，電熱絲R1R2阻值之比是__________。

（3）關于圖丁電水壺中的雙金屬片，雙金屬片受熱時，金屬層a和b的膨脹_________（選填a比b快/ b比a快/一樣快）。雙金屬片彎曲后______（具有/不具有）彈性勢能。

（4）通電后PTC電水壺發熱盤的最終溫度應在_____（T5-T6 / T6-T7 / T7-T8）范圍內．

（5）通電后，第②種發熱材料的功率隨時間變化的圖像正確的是________。

Answer 1

【答案】串聯 1：10 b比a快 不具有 T6-T7 D

【解析】

（1）串聯電路中各元件相互影響，并聯電路中各元件互不影響；（2）已知電熱壺的額定電壓和加熱功率，利用公式R=得到的阻值；已知保溫功率和額定電壓，可以得到串聯電路的總電阻，已知總電阻和的阻值，兩者之差是的阻值；然后求出電熱絲電阻比值；（3）根據圖象判定膨脹大小，物體由于發生彈性形變而具有能叫彈性勢能；（4）（5）根據題中的圖象分析。

(1)電熱水壺上的蒸汽開關與雙金屬片開關相互影響，只有同時閉合時才能工作，當一個開關斷開時，電路就斷開，故它們串聯接在電路中；(2)由電路圖可知：加熱時只有連入電路;根據P=可知，電阻===44Ω；保溫狀態下串聯連入電路,根據R=可知：總電阻為===484，根據串聯電路的總電阻等于各電阻之和可知：電阻==484；則=44Ω：440Ω=1：10.；(3)由圖可知，同樣受熱時，金屬片向a彎曲，說明金屬層a比b膨脹慢；因為物體發生彈性形變后才具有彈性勢能，此時金屬片是受熱膨脹，不是彈性形變，故不具有彈性勢能； (4)由圖象丙可知,通電后PTC電水壺的電阻是先減小,后變大,當電阻最小時功率最大,溫度最高,故發熱盤的最終溫度應在T6T7范圍內；(5)由圖象戊可知，發熱材料的阻值隨時間的增長，先變小，后變大，由P=可知，其功率先變大后變小，最后還要小幅度增大，故只有D圖正確。