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）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．

（2）若不使用三線插座供電，手摸電水壺金屬外殼____（一定會/一定不/可能）觸電．

（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____范圍東．

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____

Answer 1

【答案】 串聯 可能 B C D

【解析】（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）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，所以若不使用三線插座供電，手摸電水壺的金屬外殼有可能觸電；

（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，即設定溫度值將提高，故B正確；

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，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，燒干的可能性大，但并非一定被燒干，故D錯誤，故選B；

（4）由圖象丙可知，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T2-T3范圍內，故選C；

（5）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，由P=U2/R可知，其功率先變大后變小，最后還要小幅度增大；故只有D圖正確。