Question

【题目】阅读短文，回答问题：

图甲是一种常见的电水壶，它的工作原理是：接通电源加热后，水温逐步上升到100℃，水开始沸腾，水蒸气使双金属片变形推动蒸汽开关，从而使电水壶在水烧开后自动断电（下次烧水需重新闭合蒸汽开关）．如果蒸汽开关失效，壶内的水会一直烧下去，直到水被烧干，发热元件温度急剧上升，位于发热盘底部也有一个双金属片开关，会因为热传导作用温度急剧上升，膨胀变形，断开电源．

图乙是JYK-09C03A型电热水壶的铭牌。

图丙是它的工作电路图。

图丁是双金属片温控原理图，A为双金属片，由两层不同金属粘合而成，受热时二者膨胀的快慢不同．在未通电和低于预定温度时，双金属片A和静片B上的触点接通，电路正常工作，当温度达到预定温度时，双金属片向左弯曲（温度越高，弯曲程度越大），电路断开．C是调节旋钮，调节它可改变双金属片与静片弹性接触的力度，从而调节双金属片断开的温度．

图戊是传统电水壶用电热丝（实线①）及PTC材料（实线②）的电阻随温度变化的关系图像．若使用PTC加热元件代替电热丝，可以有效防止因为干烧而出现的着火危险．PTC加热元件的自动控制温度性能是绝对可靠的，它靠的是PTC本体内的电阻变化而控制温度，而不是依靠任何触点控制．所以现在很多高档的电热水壶采用了PTC加热元件．

（1）图甲中的电水壶，其蒸汽开关与双金属片开关应_______（串联/并联）连接．

（2）JYK-09C03A型电热水壶的是传统电水壶，根据它的铭牌和工作电路图，电热丝R1R2阻值之比是___________。

（3）关于图丁电水壶中的双金属片，下列说法正确的是_______

A. 蒸汽开关与发热盘底部的双金属片开关是同时断开的

B. 双金属片受热时，金属层a比b膨胀快

C. 调节旋钮C，使静片B向左弯曲时，双金属片断开的温度值变低

D. 调节旋钮C，使静片B向左弯曲时，双金属片断开的温度值变高

（4）通电后PTC电水壶发热盘的最终温度应在_________范围东（T5-T6 / T6-T7 / T7-T8）范围内．

（5）通电后，①②两种发热材料的功率随时间变化的图像正确的是_______。

Answer 1

【答案】串联 1：10　 D T6-T7 B

【解析】

（1）串联电路中各元件相互影响，并联电路中各元件互不影响．（2）已知电热壶的额定电压和加热功率，利用公式得到R0的阻值；已知保温功率和额定电压，可以得到串联电路的总电阻，已知总电阻和R0的阻值，两者之差是R的阻值；然后求出电热丝R1R2电阻比值；（3）①C是调节旋钮，调节它可改变双金属片与静片弹性接触的力度，从而调节双金属片断开的温度；②根据蒸汽开关的作用分析；③根据图象判定膨胀大小；④金属片触点接通时的瞬时电流较大；（4）（5）根据题中的图象分析．

(1)电热水壶上的蒸汽开关与双金属片开关相互影响，只有同时闭合时才能工作，当一个开关断开时，电路就断开，故它们串联接在电路中。

(2）C. 调节图中的旋钮C，使静片向左移动一些，则双金属片要向左弯曲得更多才能使电路断开，这时对应所需的温度更高，即调温电熨斗的设定温度值将提高，故C错误；D. 双金属片触点频繁通断电，此时的瞬时电流较大，单位时间内产生的热量多，容易烧接在一起，故D正确。故选：D；(4)由图象丙可知,通电后PTC电水壶的电阻是先减小,后变大,当电阻最小)由电路图可知：加热时只有R1连入电路;根据P＝可知：电阻R1＝＝44Ω；保温状态下R1、R2串联连入电路,根据P＝可知：总电阻为R串＝ ＝484Ω，根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可知：电阻R2＝R串R1＝484Ω44Ω＝440Ω； (3)A、水烧开时，水壶内部有大量的水蒸气会推动蒸汽开关断开，蒸汽开关断开后，蒸汽开关与发热盘底部的双金属片开关由于温度降低会断开，故不是同时断开的，故A错误；B. 由图可知，同样受热时，金属片向a弯曲，说明金属层a比b膨胀慢，故B错误；时功率最大,温度最高,故发热盘的最终温度应在T6T7范围内；(5)由图象丙可知,发热材料①由P＝是定值电阻,阻值不变,由P＝可知功率不变;发热材料②的阻值随时间的增长,先变小,后变大,可知，其功率先变大后变小；故B图正确。