Question

1．阅读短文，回答问题
电水壶
电水壶如图甲所示，它的工作原理是：接通电源，水温上升到100℃开始沸腾，水蒸气使双金属片变形推动蒸汽开关，使电水壶在水烧开后自动断电（消磁烧水需重新闭合蒸汽开关）．如蒸汽开关失效，壶内的水会被烧干，发热原件温度急剧上升，发热盘底部也有一个双金属片开关，会因热传导作用温度急剧上升，断开电源．
图乙是双金属片开关原理图：A为双金属片，由两层不同金属粘合而成，受热时二者膨胀的快慢不同．未通电或低于预定温度时，双金属片A和静片B上的触点接通，发热盘工作，当温度达到预定温度时，双金属片向左弯曲（温度越高，弯曲程度越大），电路断开．C是调节旋钮，调节它可改变双金属片与静片弹性接触的力度．
现在很多高档的电热水壶采用了PTC加热元件．图丙是PTC材料的电阻随温度变化的关系图象．使用PTC加热元件，可防止因干烧出现着火危险．PTC加热元件的自动控制温度性能是绝对可靠的，它靠PTC的电阻变化控制温度，不是依靠触点控制．

（1）为保证安全，电水壶蒸汽开关与双金属片开关应串联（串联/并联）链接．
（2）若不使用三线插座供电，手摸电水壶金属外壳可能（一定会/一定不/可能）触电．
（3）关于图甲电水壶的双金属片，下列说法正确的是B．
A．双金属片受热时，金属层a比b膨胀快
B．调节旋钮C，使静片B向左弯曲，双金属片断开的温度值升高
C．蒸汽开关与发热盘底部的双金属片开关总是同时断开
D．双金属片触点频繁通断电，容易烧接在一起，水一定被烧干
（4）PTC电水壶通电后发热盘的最终温度范围应在C．
A．T₀-T₁ B．T₁-T₂ C．T₂-T₃ D．T₃-T₄
（5）PTC电水壶通电后，PTC发热材料功率随时间变化的图象是D．

Answer 1

分析 （1）串联电路中各元件相互影响，并联电路中各元件互不影响；
（2）三孔插座中多出的一个孔是用来接地线的，目的就是为了防止触电．三脚插头是中上多出的脚要与用电器外壳相连．
（3）①根据图象判定膨胀大小；②C是调节旋钮，调节它可改变双金属片与静片弹性接触的力度，从而调节双金属片断开的温度；③根据蒸汽开关的作用分析；④金属片触点接通时的瞬时电流较大；
（4）（5）根据题中的图象分析．

解答 解：（1）电热水壶上的蒸汽开关与双金属片开关相互影响，只有同时闭合时才能工作，当一个开关断开时，电路就断开，故它们串联接在电路中；
（2）为防止电路漏电使金属外壳的电水壶外壳带电，发生触电事故，所以用电器外壳必须用导线与三孔插座上的接地线相连，这样电水壶接入电路时，使用的电源插头必须是三脚插头，所以若不使用三线插座供电，手摸电水壶的金属外壳有可能触电．
（3）A、由图可知，同样受热时，金属片向a弯曲，说明金属层a比b膨胀慢，故A错误；
B、调节图中的旋钮C，使静片向左移动一些，则双金属片要向左弯曲得更多才能使电路断开，这时对应所需的温度更高，即设定温度值将提高，故B正确；
C、水烧开时，水壶内部有大量的水蒸气会推动蒸汽开关断开，蒸汽开关断开后，蒸汽开关与发热盘底部的双金属片开关由于温度降低会断开，故不是同时断开的，故C错误；
D、双金属片触点频繁通断电，此时的瞬时电流较大，单位时间内产生的热量多，容易烧接在一起，烧干的可能性大，但并非一定被烧干，故D错误．
故选B；
（4）由图象丙可知，通电后PTC电水壶的电阻是先减小，后变大，当电阻最小时功率最大，温度最高，故发热盘的最终温度应在T₂-T₃范围内．故选C．
（5）由图象丙可知，发热材料的阻值随时间的增长，先变小，后变大，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，其功率先变大后变小，最后还要小幅度增大；故只有D图正确．
故答案为：（1）串联； （2）可能；（3）B；（4）C； （5）D．

点评 本题通过对电熨斗的发展，考查了对某些物理属性的掌握，同时涉及到了有关功率大小的分析，关键是会分析物体热胀冷缩和温度的关系，考查了学生提取有用信息的能力，是一道好题．