Question

【題目】閱讀短文，回答文后問題：

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R1、R2阻值之比是_____；

（3）關于圖丁電水壺中的雙金屬片，下列說法正確的是_____

A．蒸汽開關與發熱盤底部的雙金屬片開關是同時斷開的

B．雙金屬片受熱時，金屬層a比b膨脹快

C．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

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）通電后PTC電水壺發熱盤的最終溫度應在_____范圍東（T5T6/T6T7/T7T8）范圍內；

（5）通電后，①②兩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 D T6T7 B

【解析】

(1)[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)[2]由電路圖可知：加熱時只有R1連入電路；根據可知

保溫狀態下R1、R2串聯連入電路，根據可知：

總電阻為

根據串聯電路的總電阻等于各電阻之和可知

則

電熱絲R1、R2阻值之比是1:10。

(3)[3]A．水燒開時，水壺內部有大量的水蒸氣會推動蒸汽開關斷開，蒸汽開關斷開后，蒸汽開關與發熱盤底部的雙金屬片開關由于溫度降低會斷開，故不是同時斷開的，故A錯誤；

B．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B錯誤；

C．調節圖中的旋鈕C，使靜片向左移動一些，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)[4]由圖像丙可知，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)[5]由圖像丙可知，發熱材料①是定值電阻，阻值不變，由可知功率不變；發熱材料②的阻值隨時間的增長，先變小，后變大，由可知，其功率先變大后變小；故B圖符合題意。

故選B。