Question

【题目】某制作小组所设计的电饭锅，其结构如图所示，控制系统中的感温磁体与受热面固定在一起，当温度低于103℃时，感温磁体具有磁性。

煮饭时用手向下按动开关，通过轻质传动杆AOB使永久磁体和感温磁体吸合，触点闭合，电路接通，发热板开始发热。当温度达到103℃时，感温磁体失去磁性，永久磁体受重力及弹簧的弹力作用而落下，通过传动杆使触点分开，发热板停止发热。

（1）画出使触点分开时B点受到的力和力臂 __________。

（2）若用4N的力按下开关，B端受到的阻力为1N，则动力臂和阻力臂之比为_______，如果手按下的距离为0.5cm，则永久磁体和感温磁体之间的距离至少是________cm。

（3）用电饭锅烧水（在标准气压下），水沸腾时______（能/不能）自动断电。

Answer 1

【答案】 1：4 2 不能

【解析】（1）由题知，永久磁体受重力及弹簧的弹力作用而落下，则使触点分开时B点受到的力是竖直向下的，由此画出B点受到的力，再由支点O作这个力作用线的垂线段，即为其力臂L，如图所示：

（2）若用4N的力按下开关，即动力FA＝4N，B端受到的阻力FB＝1N，由杠杆的平衡条件有：FALA＝FBLB，所以动力臂和阻力臂之比：；由题意和图示可知，手按下开关时，B端上升的升高应等于永久磁体和感温磁体之间的距离，由功的原理有：FAhA＝FBhB，所以永久磁体和感温磁体之间的距离：L＝hB＝＝2cm；（3）由题知，当温度达到103℃时，感温磁体失去磁性，永久磁体受重力及弹簧的弹力作用而落下，通过传动杆使触点分开，发热板停止发热，在标准大气压下水的沸点为100℃，则水沸腾时感温磁体不会失去磁性，故不能将触点分开而自动断电。