题目内容
【题目】电饭锅是生活中常见的用电器,它是利用感温磁钢(软磁体)的磁性随温度的变化而变化的特性来设计的,这样可以限制煮饭过程中的最高温度。如图甲所示是感温磁钢的磁性强弱随着本身温度变化而变化的图象。磁钢限温器结构如图乙所示,它主要由感温磁钢、永磁体和弹簧构成。感温磁钢及其外套、内锅由弹簧支撑。感温磁钢与受热面固定在一起,受热面直接把热量传递给锅底。
煮饭时用手按下按钮开关,通过杠杆AOC使永磁体和感温磁钢吸合,在吸力作用下永磁体不会落下,金属触点闭合,电路接通,加热元件开始发热。当饭煮熟后,温度继续上升,当温度升高到103℃时,永磁体落下,通过杠杆CBO使触点分开,加热元件停止发热,同时按钮开关跳起。
(1)与铜导线相比,制作电饭锅加热元件的材料应具备的特性是___________(选填选项前面的字母);
A.电阻较大,熔点较低
B.电阻较大,熔点较高
C.电阻较小,熔点较低
D.电阻较小,熔点较高
(2)在磁钢限温器工作过程中,感温磁钢(软磁体)的磁性急剧减弱是在______________________;(选填“刚刚按下按钮开关时”或“按钮开关跳起前瞬间”)
(3)煮饭时用手按下按钮开关,杠杆AOC属于___________(选填“省力”或“费力”)杠杆;
(4)当温度升高到103℃时,永磁体与感温磁钢(软磁体)分离,此时永磁体对感温磁钢(软磁体)___________(选填“有”或“没有”)磁力的作用;
(5)因为感温磁钢及其外套、内锅由弹簧支撑,所以弹簧___________(选填“有”或“没有”弹性势能。
【答案】B 按钮开关跳起前瞬间 费力 有 有
【解析】
本题以电饭锅为背景,综合考查物理知识,解决实际问题,关键是有效处理文中所给信息,结合物理知识解决问题。
(1)[1]由焦耳定律可知,制作电饭锅加热元件,应当选电阻较大的材料,同时材料的熔点高,不易受热熔断,所以A、C、D项不符合题意,B项符合题意。
故选B。
(2)[2]由图甲可知,当温度达到103℃时,感温磁钢的磁性急剧减弱,所以应为按钮开关跳起前瞬间。
(3)[3]由图乙可知,杠杆AOC,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。
(4)[4]当温度升高到103℃时,永磁体与感温磁钢(软磁体)分离,但永磁体由磁场,磁体间的作用不需要接触,永磁体对感温磁钢有磁力作用。
(5)[5]感温磁钢及其外套、内锅由弹簧支撑,此时弹簧片处于形变状态,可见弹簧被压缩所以有弹性势能。