Question

【題目】請閱讀《電水壺》并回答各題。

電水壺

電水壺具有加熱速度快、保溫效果好、式樣多等優點被人們廣泛應用于生活中，它是通過溫控開關自動控制溫度的。

圖甲所示是常見的電水壺，它的工作原理是：接通電源加熱，水溫逐步上升到沸點后，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。圖乙是雙金屬片溫控原理圖，A為雙金屬片，由兩層不同金屬ab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．

圖丙是新材料PTC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，所以現在很多電熱水壺采用了PTC加熱元件。

請根據上述材料，回答下列問題：

（1）電水壺應選用_________插頭（選填“兩腳”或“三腳”）。

（2）圖甲中的電水壺，其蒸汽開關與雙金屬片開關應______連接（選填“串聯”、“并聯”）。

（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向左彎曲時，雙金屬片斷開的溫度值變低

C．蒸汽開關與發熱盤底部的雙金屬片開關是同時斷開的

D．雙金屬片觸點頻繁通斷電，容易燒接在一起，從而導致干燒危險

（4）若用PTC材料給電水壺加熱，通電后材料的功率隨時間變化的圖像正確的是_______-

Answer 1

【答案】三腳 串聯 D A

【解析】

（1）有金屬外殼的用電器使用的是三腳插頭，家庭電路中，用電器如果漏電，用電器的外殼和火線相連，人接觸用電器外殼，會間接接觸火線發生觸電事故；
（2）串聯電路中各元件相互影響，并聯電路中各元件互不影響；
（3）①根據圖象判定膨脹大小；②C是調節旋鈕，調節它可改變雙金屬片與靜片接觸的力度，從而調節雙金屬片斷開的溫度；③根據蒸汽開關的作用分析；④金屬片觸點接通時的瞬時電流較大；
（4）分析電阻的變化，根據電功率的公式得到電功率的變化，從而確定哪個圖像符合題意。

（1）為防止電路漏電使金屬外殼的電水壺外殼帶電，發生觸電事故，所以用電器外殼必須用導線與三孔插座上的接地線相連，這樣電水壺接入電路時，使用的電源插頭必須是三腳插頭；

（2）電熱水壺上的蒸汽開關與雙金屬片開關互相影響，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；

（3）A、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，故A錯誤；

B、調節圖中的旋鈕C，使靜片向左彎曲一些，則雙金屬片要向左彎曲得更多才能使電路斷開，這時對應所需的溫度更高，即調溫電熨斗的設定溫度值將提高，故B錯誤；

C、水燒開時，水壺內部有大量的水蒸氣會推動蒸汽開關斷開，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，故不是同時斷開的，故C錯誤；

D、雙金屬片觸點頻繁通斷電，此時的瞬時電流較大，單位時間內產生的熱量多，容易燒接在一起，故D正確。

故選D；

（4）由圖象丙可知，發熱材料的阻值隨時間的增長，先變小，后變大，再變小，由 可知，電壓不變，其功率先變大后變小再變大；故A圖正確。

故選A。