Question

【题目】请阅读《电水壶》并回答各题。

电水壶

电水壶具有加热速度快、保温效果好、式样多等优点被人们广泛应用于生活中，它是通过温控开关自动控制温度的。

图甲所示是常见的电水壶，它的工作原理是：接通电源加热，水温逐步上升到沸点后，水蒸气使双金属片变形推动蒸汽开关，从而使电水壶在水烧开后自动断电（下次烧水需重新闭合蒸汽开关）。

如果蒸汽开关失效，壶内的水会一直烧下去，直到水被烧干，发热元件温度急剧上升，位于发热盘底部也有一个双金属片开关，会因为热传导作用温度急剧上升，膨胀变形，断开电源。图乙是双金属片温控原理图，A为双金属片，由两层不同金属ab粘合而成，受热时二者膨胀的快慢不同。在未通电和低于预定温度时，双金属片A和静片B上的触点接通，电路正常工作，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，从而调节双金属片断开的温度．

图丙是新材料PTC的电阻随温度变化的关系图像。若使用PTC加热元件代替电热丝，可以有效防止因为干烧而出现的着火危险。PTC加热元件的自动控制温度性能是可靠的，它靠的是PTC本体内的电阻变化而控制温度，而不是依靠任何触点控制，所以现在很多电热水壶采用了PTC加热元件。

请根据上述材料，回答下列问题：

（1）电水壶应选用_________插头（选填“两脚”或“三脚”）。

（2）图甲中的电水壶，其蒸汽开关与双金属片开关应______连接（选填“串联”、“并联”）。

（3）关于图甲电水壶中的双金属片，下列说法正确的是_______

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向左弯曲时，双金属片断开的温度值变低

C．蒸汽开关与发热盘底部的双金属片开关是同时断开的

D．双金属片触点频繁通断电，容易烧接在一起，从而导致干烧危险

（4）若用PTC材料给电水壶加热，通电后材料的功率随时间变化的图像正确的是_______-

Answer 1

【答案】三脚 串联 D A

【解析】

（1）有金属外壳的用电器使用的是三脚插头，家庭电路中，用电器如果漏电，用电器的外壳和火线相连，人接触用电器外壳，会间接接触火线发生触电事故；
（2）串联电路中各元件相互影响，并联电路中各元件互不影响；
（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）分析电阻的变化，根据电功率的公式得到电功率的变化，从而确定哪个图像符合题意。

（1）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；

（2）电热水壶上的蒸汽开关与双金属片开关互相影响，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；

（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，使静片向左弯曲一些，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，即调温电熨斗的设定温度值将提高，故B错误；

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，如果蒸汽开关失效，壶内的水会一直烧下去，直到水被烧干，发热元件温度急剧上升，位于发热盘底部也有一个双金属片开关，会因为热传导作用温度急剧上升，膨胀变形，断开电源，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，故D正确。

故选D；

（4）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，再变小，由 可知，电压不变，其功率先变大后变小再变大；故A图正确。

故选A。