Question

1．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，电路中的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源，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1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的转换，如图2为某型号的断路器在室温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（串联并联）在电路中；热动式断路器中的复位手柄属于省力（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D．
A、属于电路中的用电器 
B、双金属片电流大于出现电流  
C、正常工作时电流入线与电流出线间的电压是22V   
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，受热时铜片膨胀比铁片大，在图3中，铜片和铁片的位置符合要求的双金属片是B．
（4）根据图2所示的动作时间和流经电流的关系图象可以知道该型号的热动式断路器的额定电流是20A，当流经电流为40A时的动作时间约为60s
（5）热动式断路器只适用于过载保护，不适用于需要瞬间断电短路的原因是电流通过导体产生的热量与时间成正比，双金属片发热弯曲到断电需要时间．

Answer 1

分析 （1）由短文可知热动式断路器可以控制电路，据此判断其位置；判断复位手柄在使用过程中动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆；
（2）根据电路的组成和串联电路的电流特点、欧姆定律、弹性势能进行解答；
（3）因为双金属片是向右弯曲，所以膨胀系数大的金属片，放在左边；
（4）分析图示图象，根据图象求出额定电流与动作时间．
（5）金属片受热膨胀弯曲需要一个过程

解答 解：（1）由短文可知热动式断路器可以控制电路，说明应串联在电路中；复位手柄在使用过程中动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；
（2）A．热功式断路器属于电路中的导线，故A错误；
B．因串联电路中各处的电流相等，所以双金属片中电流等于出线电流，故B错误；
C．正常工作时电流入线与电流出线间电压很小，几乎为零，故C错误；
D．脱扣器将手柄锁定在合闸位置时，弹簧的形变量最大，弹性势能最大，故D正确；
（3）双金属片是由铜片和铁片组成，且两金属片被紧紧地铆在一起，受热时铜片膨胀得比铁片大，因为向右弯曲，所以符合安装要求的双金属片是B；
（4）由图示t-A图象可知，该型号的热动式断路器的额定电电流是20A，当流经电流为40A时的动作时间t=1min=60s；
（5）在电路发生短路时，热动式漏电保护器不能瞬时断电的原因是金属片受热膨胀弯曲需要一个过程．
故答案为：（1）串联；省力；（2）D；（3）B；（4）20；60；（5）电流通过导体产生的热量与时间成正比，双金属片发热弯曲到断电需要时间．

点评 本题借助短文考查学生对所学物理知识的综合应用能力，考查的知识点比较全面．