Question

【題目】閱讀短文，回答問題

電水壺

電水壺如圖甲所示，它的工作原理是：接通電源，水溫上升到100℃開始沸騰，水蒸氣使雙金屬片變形推動蒸汽開關，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）．如蒸汽開關失效，壺內的水會被燒干，發熱元件溫度急劇上升，發熱盤底部也有一個雙金屬片開關，會因熱傳導作用溫度急劇上升，斷開電源．

圖乙是雙金屬片開關原理圖，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．未通電或低于預定溫度時，雙金屬片A和靜片B上的觸點接通，發熱盤工作，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.

現在很多高檔的電熱水壺采用了PTC加熱元件．圖丙是PTC材料的電阻隨溫度變化的關系圖像．使用PTC加熱元件，可防止因干燒出現著火危險．PTC加熱元件的自動控制溫度性能是絕對可靠的，它靠PTC的電阻變化控制溫度，不是依靠觸點控制。

（1）從安全用電考慮，電水壺金屬外殼選用_______（兩/三）線插頭。

（2）為保證安全，電水壺蒸汽開關與雙金屬片開關應______（串聯/并聯）連接。

（3）關于圖甲電水壺中的雙金屬片，下列說法正確的是______。

A．雙金屬片受熱時，金屬層a比b膨脹快

B．調節旋鈕C，使靜片B向左彎曲，雙金屬片斷開的溫度值升高

C．蒸汽開關與發熱盤底部的雙金屬片開關總是同時斷開

D．雙金屬片觸點頻繁通斷電，容易燒接在一起，水一定被燒干

（4）PTC電水壺通電后發熱盤的最終溫度范圍應在______。

A．T0~T1 B．T1~T2 C．T2~T3 D．T3~T4

（5）PTC電水壺通電后，PTC發熱材料功率隨時間變化的圖像是______。

A. B.

C. D.

Answer 1

【答案】三 串 B C D

【解析】

(1)[1]從安全用電考慮，電水壺金屬外殼選用三線插頭，使電水壺金屬外殼與大地相連，防止因漏電導致觸電事故；

(2)[2]從材料中可知，蒸汽開關與雙金屬片開關只有同時閉合時才能工作，只要其中一個開關斷開，那么電路就斷開，所以它們應該串聯在電路中；

(3)[3]A．從圖中可以看到，雙金屬片受熱時，金屬片向左端彎曲，說明金屬層a比b膨脹慢，A錯誤；

B．調節旋鈕C，使靜片B向左彎曲，那么雙金屬片要往左移動更多才能斷開電路，這情況下需要的溫度更高，即雙金屬片斷開的溫度值升高，B正確；

C．水被燒開時，蒸氣開關會被水蒸氣推動斷開，斷開后，蒸氣開關與發熱盤底部的雙金屬片開關由于溫度降低會斷開，所以不是同時斷開的，C錯誤；

D．雙金屬片觸點頻繁通斷電，這情況下瞬時電流較大，單位時間內產生的熱量較多，很容易接在一起，有可能會被燒干，但不是一定燒干，D錯誤。

(4)[4]從圖丙可以看到，隨著溫度的升高，電阻是先變小，后變大，當電阻最小時，根據可知，電功率最大，溫度最高，所以最終溫度范圍應在T2~T3，故選C；

(5)[5]從圖丙可以看到，發熱材料的阻值隨時間的流動，先變小后變大，根據可知，電功率是先變大后變小，最后還變大，故選D。