Question

圖4為一種電飯煲的工作原理。下面是王寧同學(xué)對(duì)電飯煲工作原理的研究，請(qǐng)你也參與共同探討。

按下、扳起電飯煲的開(kāi)關(guān)，有一種“粘連”“吸引”的感覺(jué)，取出飯鍋，發(fā)現(xiàn)電飯煲的底部有一個(gè)凸起物，它可以上下彈動(dòng)，能被磁鐵吸引。王寧同學(xué)通過(guò)用這個(gè)電飯煲做米飯和燒水來(lái)研究它的工作情況，請(qǐng)回答他在使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的如下問(wèn)題：

（1）圖4中只有兩根外接導(dǎo)線(xiàn)，這樣的用電器有什么危害？應(yīng)當(dāng)怎樣加以完善？

（2）將三腳插頭插入電源插座，不用按開(kāi)關(guān)，指示燈就發(fā)亮，按下開(kāi)關(guān)后，指示燈亮度不變，此時(shí)為什么開(kāi)關(guān)對(duì)指示燈的亮度沒(méi)有影響？

（3）電飯煲工作了15min會(huì)出現(xiàn)大量“白氣”，這些“白氣”是怎樣形成的？

（4）電飯煲工作了25min，聽(tīng)到“啪”的一聲，指示燈不亮了。以此推測(cè)，感溫軟磁體的磁性可能受什么因素的影響？怎樣影響？

（5）聽(tīng)到“啪”的一聲后又過(guò)了10min，指示燈又發(fā)光，一會(huì)兒指示燈又熄滅了。分析在相同條件下，不同種類(lèi)金屬的熱膨脹程度是否一樣？

（6）要想獲得恒溫的溫水，你可以怎樣做？

（7）電飯煲使用較長(zhǎng)一段時(shí)間后，常常在飯未完全熟透時(shí)就“跳閘”，這樣就會(huì)出現(xiàn)“夾生飯”，請(qǐng)問(wèn)這種情況電飯煲可能在什么地方出現(xiàn)了故障？為什么？

Answer 1

(1)這樣的用電器一旦發(fā)生漏電，可能會(huì)導(dǎo)致觸電事故．應(yīng)該安裝一個(gè)地線(xiàn)，即把用電器外殼與導(dǎo)線(xiàn)連接，再通過(guò)三腳插頭與插座的地線(xiàn)相接．(2)從圖4可以看出，電源是通過(guò)雙金屬片上的觸點(diǎn)與發(fā)熱體、指示燈相連通的，一旦接上電源，發(fā)熱體和指示燈都會(huì)工作；而與開(kāi)關(guān)相連的兩根電源導(dǎo)線(xiàn)是直接接在并聯(lián)的發(fā)熱體和指示燈上的，所以，不用按開(kāi)關(guān)，指示燈就發(fā)亮，按下開(kāi)關(guān)后指示燈亮度不變．即此時(shí)開(kāi)關(guān)不起作用。(3)發(fā)熱體工作了15min后，把水燒至沸騰，大量的水汽化后遇冷又液化，因而可以看見(jiàn)大量“白氣”生成．

    (4)“啪”的一聲，是俗稱(chēng)的電飯煲“跳閘”．此前，開(kāi)關(guān)按下，通過(guò)連桿永磁體E將感溫軟磁體D磁化而吸合，使主電路的觸點(diǎn)閉合而工作，一段時(shí)間后，安裝在鍋底部的電路元件感溫軟磁體D受熱到一定溫度時(shí)，其磁性會(huì)驟然下降或消失，在重力作用下通過(guò)連桿使開(kāi)關(guān)跳起，觸點(diǎn)分離而斷電，并發(fā)出響聲．溫度降低時(shí)，感溫軟磁體D又能被永磁體E磁化．看來(lái)，感溫軟磁體的磁性可能受溫度因素影響，且溫度越高，磁性越弱．

    (5)指示燈反復(fù)亮、滅，這個(gè)現(xiàn)象說(shuō)明只與雙金屬片相連的觸點(diǎn)的閉合與斷開(kāi)有關(guān)，從而控制發(fā)熱體和指示燈的工作．雙金屬片受熱形變而使動(dòng)觸點(diǎn)下移與靜觸點(diǎn)分離，指示燈不亮．當(dāng)溫度下降到一定程度時(shí)，雙金屬片收縮而使動(dòng)觸點(diǎn)上移與靜觸點(diǎn)閉合導(dǎo)通，指示打發(fā)光．這表明雙金屬片受溫度影響時(shí)A金屬片比B金屬片熱脹冷縮的形變量要大．可見(jiàn)，在相同條件下，不同種類(lèi)金屬的熱脹冷縮程度可能是不一樣的．(6)要想獲得恒溫的溫水，只要把插頭插入電源插座，不必按下開(kāi)關(guān)便可． (7)故障可能是由于感溫軟磁體老化引起的．因?yàn)檎�常的感溫軟磁體是在103℃左右才基本失去磁性，永磁體被重力拉向下而帶動(dòng)連桿，使主電路中的觸點(diǎn)分離而斷電(此時(shí)為正常跳閘)．但如果感溫軟磁體老化，在溫度未達(dá)103℃時(shí)就失去磁性，使主電路中的觸點(diǎn)分離而斷電，飯未熟透就會(huì)出現(xiàn)“夾生飯”了．

    (不要求學(xué)生一定要提到“103℃”，只要能提到溫度高會(huì)使感溫軟磁體失去磁性即可．)