题目内容
【题目】阅读短文,回答问题:
热动式断路器
当电路发生短路或过载时,电路中电流就会超过额定电流,可能会引起安全事故.为防止这类事故的发生,电路中通常装有熔断器、空气开关等保护装置.当发生事故时,保护装置会自动切断电路.
热动式断路器是最简单的一种断路器.热动式断路器构造如图甲所示,向右推动复位手柄,脱扣器将手柄锁定在合闸位置,若电路中电流小于或等于额定电流,则断路器不会动作.当电路过载时,通过断路器的电流就会超过额定电流,此时双金属片发热并向右弯曲(如图甲中虚线所示),带动脱扣器工作,于是复位手柄在弹簧拉力作用下跳向断开位置,触点分开,从而断开电源.
热动式断路器适用于过载保护,一旦线路中的电流超过额定电流,断路器需经过一段时间后动作,图乙为某型号的断路器在室温为20℃时的动作时间与流经电流的关系图象.
(1)热动式断路器应________ (串联/并联)在电路中;热动式断路器中的复位手柄属于________ (省力/费力/等臂)杠杆;
(2)关于热动式断路器下列说法正确的是________
A.属于电路中的用电器
B.双金属片中电流大于出线电流
C.正常工作时电流入线与电流出线间电压是220V
D.脱扣器将手柄锁定在合闸位置时弹簧的弹性势能最大
(3)双金属片是由铜片和铁片组成,受热时铜片膨胀得比铁片大.在甲图中,铜片和铁片的位置符合要求的双金属片是________
【答案】串联 省力 D B
【解析】
(1)热动式断路器的作用是在电流过大时保护电路,因此它应该串联在电路中;
由图可知,复位手柄转动时,其轴在中间,所以其动力臂大于阻力臂,相当于省力杠杆;
(2)A.由题意可知,热动式断路器相当于一个保护开关,不属于电路中的用电器,故A错误;
B. 双金属片串联在电路中,所以其电流等于出线电流,故B错误;
C. 热动式断路器相当于一个保护开关,其常见的开关一样,它串联在电路中,因此正常工作时其两端没有电压。故C错误;
D. 由图可知,脱扣器将手柄锁定在合闸位置时弹簧的形变程度最大,因此其弹性势能最大,故D正确。
故选D.
(3)由题意可知,当电路过载时,通过断路器的电流就会超过额定电流,此时双金属片发热并向右弯曲,因此要求左侧金属的膨胀更明显,只有图中B金属片左侧为铜,右侧为铁,符合题意要求。
【题目】认识自然,亲近自然。初春学校组织学生到桂东北的猫儿山山脚下一农庄进行社会实践活动,小明携带一个质量为1kg的合金锅、一台如图甲所示的便携式丁烷气炉(内置一瓶新的燃气,参数如表格所示),爱探究的小明通过手机上网查到便携式燃气炉的热效率为30%,丁烷气体的燃烧效率为90%,野炊地水的沸点为96℃,测出当地水的温度为26℃,[水的比热容为4.2×103J/(kg℃),锅的比热容为0.8×103J/(kg℃)]
品名 | 便携式丁烷气炉 | 质量 | 1.88kg(不含气瓶) |
型号 | WZL.168.A | 尺寸 | 343×284×113mm |
用途 | 野外用 | 点火方式 | 电子点火 |
使用燃气 | 液化丁烷气 | 燃气消耗量 | 150g/h(最大火力时) |
气瓶规格(尺寸/容量) | ||||
品名 | 总质量 | 净质量 | 主要成份 | 热值 |
神州 | 354g | 250g | 丁烷 | 9×107J/kg |
(1)完全燃烧0.1kg的丁烷气体可以放出多少焦耳的热量?
(2)需多少焦耳的热量,才能使合金锅内2kg的水温度升高50℃?
(3)如果燃气炉以最大火力工作,一瓶燃气最多能持续燃烧1.4h,这样能够把质量为多少千克的水烧开?(最后结果保留1位小数)。