题目

阅读下面的短文，并回答相关的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，双金属片受热时，金属层a和b的膨胀_________（选填a比b快/ b比a快/一样快）。双金属片弯曲后______（具有/不具有）弹性势能。（4）通电后PTC电水壶发热盘的最终温度应在_____（T5-T6 / T6-T7 / T7-T8）范围内．（5）通电后，第②种发热材料的功率随时间变化的图像正确的是________。 答案：【答案】串联 1：10 b比a快 不具有 T6-T7 D 【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R=得到的阻值；已知保温功率和额定电压，可以得到串联电路的总电阻，已知总电阻和的阻值，两者之差是的阻值；然后求出电热丝电阻比值；（3）根据图象判定膨胀大小，物体由于发生弹性形变而具有能叫弹性势能；（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)由电路图可知：加热时只有连入电路;根据P=可知，电阻===44Ω；保温状态下串联连入电路,根据R=可知：总电阻为===484，根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可知：电阻==484；则=44Ω：440Ω=1：10.；(3)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；因为物体发生弹性形变后才具有弹性势能，此时金属片是受热膨胀，不是弹性形变，故不具有弹性势能； (4)由图象丙可知,通电后PTC电水壶的电阻是先减小,后变大,当电阻最小时功率最大,温度最高,故发热盘的最终温度应在T6−T7范围内；(5)由图象戊可知，发热材料的阻值随时间的增长，先变小，后变大，由P=可知，其功率先变大后变小，最后还要小幅度增大，故只有D图正确。

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