精英家教網 > 初中物理 > 題目詳情
4.閱讀短文,回答問題:
雙金屬片溫控器
電飯煲、電熨斗、電熱暖手寶等家用電熱器具的基本結構中均有電熱元件和溫控器,溫控器大多采用雙屬片溫控元件,起接通和斷開電路的作用.
雙金屬片是利用兩種溫度膨脹系數(shù)相關較大的金屬材料疊壓組合而成的,當溫度升高時,膨脹系數(shù)大的金屬層會向膨脹系數(shù)小的金屬層彎曲.
雙金屬片溫控器可分為常閉觸點型和常開觸點型兩種,常閉觸點型工作原理如圖甲,常溫下,雙金屬片端部的觸點與彈性銅片上的觸點相接觸,溫控器接通電路,電熱元件發(fā)熱,雙金屬片受熱彎曲,當溫度長高到一定值時,雙金屬片端部的觸點與銅片觸點分離,電路斷開,電熱元件散熱,溫度降低,雙金屬片恢復原狀,電路再次接通,如此反復能控制被加熱物體的溫度,如圖乙所示的常開觸點型溫控器工作情況與前者相反,常溫下電路是斷開的,雙金屬片受熱升溫會使電路接通.

(1)溫控器實質上就是一個受溫度控制的開關(電源/開關/用電器).
(2)電飯煲將飯煮好后還能使飯保溫,即當飯變涼時再自動接通電源加熱,溫度較高時又停止加熱,其中的溫控器應采用如圖甲(甲/乙)所示的類型.
(3)如圖甲和乙所示的兩種類型的溫控器而言,關于雙金屬片上下兩層金屬材料的溫度膨脹大小的比較,下列說法正確的是B
A、甲圖中上層較大,乙圖中下層較大B、甲圖中下層較大,乙圖中上層較大
C、甲圖和乙圖中均是上層較大,D、甲圖和乙圖中均是下層較大
(4)如圖甲所示的常閉觸點型溫控器中,常溫下彈性銅片的彈性勢能應比觸點分離時的大(大/。
(5)電熱元件若直接與220V直流電源相連,電功率為1000w,當它與溫控器串聯(lián)并與220V直流電源相連時,電熱元件兩端電壓與時間關系圖象如圖丙,如此工作2小時消耗的電能為1.5KW•h.

分析 (1)一個完整的電路由電源、導線、用電器、開關組成.開關與所控制的用電器串聯(lián),能起到控制電路中電流的通斷的作用;
(2)根據常閉觸點型雙金屬片溫控器和常開觸點型雙金屬片溫控器的工作原理即可判斷出電飯煲的溫控器所采用的類型;
(3)根據雙金屬片的金屬材料溫度升高時,膨脹系數(shù)大的金屬層會向膨脹系數(shù)小的金屬層彎曲,
再結合甲、乙兩種類型的溫控器的雙金屬片的彎曲情況即可比較上下兩層金屬材料的溫度膨脹大;
(4)根據彈性勢能的定義以及彈性勢能的大小的決定因素即可得出常溫下彈性銅片的彈性勢能與觸點分離時的大小關系;
(5)根據圖象可以得出電熱元件的加熱時間,又知道電熱元件的電功率,利用W=Pt即可求出消耗的電能.

解答 解:(1)溫控器大多采用雙屬片溫控元件,起接通和斷開電路的作用,故溫控器實質上就是一個受溫度控制的開關.
(2)根據常閉觸點型工作原理可知,常溫下,雙金屬片端部的觸點與彈性銅片上的觸點相接觸,溫控器接通電路,電熱元件發(fā)熱,雙金屬片受熱彎曲,
當溫度長高到一定值時,雙金屬片端部的觸點與銅片觸點分離,電路斷開,電熱元件散熱,溫度降低,雙金屬片恢復原狀,電路再次接通,
如此反復能控制被加熱物體的溫度,所以電飯煲將飯煮好后還能使飯保溫,故其中的溫控器應采用如圖甲所示的類型.
(3)當溫度升高時,膨脹系數(shù)大的金屬層會向膨脹系數(shù)小的金屬層彎曲.
圖甲雙金屬片溫控器為常閉觸點型,當溫度升高到一定值時,雙金屬片端部的觸點與銅片觸點分離,
即雙金屬片向上彎曲,所以甲圖中下層金屬材料的溫度膨脹系數(shù)較大,上層金屬材料的溫度膨脹系數(shù)較;
圖乙雙金屬片溫控器為常開觸點型,當溫度升高到一定值時,雙金屬片端部的觸點與銅片觸點接觸,
即雙金屬片向下彎曲,所以乙圖中上層金屬材料的溫度膨脹系數(shù)較大,下層金屬材料的溫度膨脹系數(shù)較;
故選:B.
(4)在常溫下常閉觸點型溫控器中,雙金屬片端部的觸點與彈性銅片上的觸點相接觸,彈性銅片發(fā)生彈性形變,具有彈性勢能;
雙金屬片端部的觸點與銅片觸點分離,彈性銅片恢復到原來的形狀,沒有彈性勢能,故常溫下彈性銅片的彈性勢能應比觸點分離時的大.
(5)由電熱元件兩端電壓與時間關系圖象如可知,
電熱元件的加熱時間t=$\frac{3}{4}$t=34×2h=1.5h,
電熱元件的電功率P=1000W=1kW,
由P=$\frac{\\;W}{\\;t}$得,電熱元件消耗的電能:
W=Pt=1kW×1.5h=1.5kW•h.
故答案為:(1)開關;(2)甲;(3)B;(4)大;(5)1.5.

點評 本題以雙金屬片溫控器為背景綜合考查了電路的組成、材料的性質及電功的計算等知識,關鍵是從材料中提取有用的信息,熟練應用相關知識即可正確解答.

練習冊系列答案
相關習題

科目:初中物理 來源: 題型:填空題

3.如圖是探究“物體的動能與哪些因素有關”的實驗,圖中三個小球先后從同一裝置的斜面上滾下,已知三個小球質量關系為:mA=mB<mC,開始下滾的高度關系為:hA=hC>hB,被推動的小木塊移動的距離如圖中所示.
(1)此實驗是通過觀察小木塊運動的距離,從而比較三個小球滾到水平面時的動能的大;
(2)從圖中可看出三個小球剛到達水平面時,C球的動能最大.
(3)要探究小球動能與速度關系時,我們應選擇甲、乙兩個裝置來進行比較.
(4)通過觀察甲、丙兩圖可發(fā)現(xiàn)動能大小與質量有關,可以得出的結論是:在速度相同時,物體的質量越大,動能越大.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:多選題

4.如圖是由相同的兩滑輪組裝的滑輪組,甲乙兩人分別用兩裝置在相等時間內將質量相等的重物勻速提升相同的高度,空氣阻力、摩擦、滑輪和繩子的質量均不計,下列說法正確的有(  )
A.甲的拉力是乙的拉力的3倍
B.乙拉繩子的速度大小是甲拉繩子速度大小的2倍
C.甲乙兩人做的有用功相等
D.乙拉繩子的速度大小和甲拉繩子速度大小相等

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

1.如圖所示,當將活塞式抽水機的C桿向下壓時,A、B閥門的狀態(tài)應是(  )
A.A、B閥門均打開B.A、B閥門均閉合
C.A閥門打開,B閥門閉合D.A閥門閉合,B閥門打開

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

8.下列估測中,最接近實際情況的是( 。
A.物理課本的寬度大約為28.50cmB.一枚雞蛋的質量約為50g
C.你所在考場的溫度約為35℃D.發(fā)光二極管的功率約為50W

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:解答題

9.在如圖所示的電路中,電源電壓為18伏且不變,電阻R2的阻值為12歐,閉合電鍵S,電流表的示數(shù)為0.5安.電壓表有“0~3伏、0~15伏”兩當量程,使電流表有“0~0.6安、0~3安”兩個量程.求:
(1)電阻R2兩端的電壓;
(2)電阻R1的阻值;
(3)現(xiàn)有三個滑動變阻器,A:“20Ω  2A”、B:“50Ω  2A”、C:“100Ω  1A”,請選擇其中一個來替換電阻R1或R2要求:閉合電鍵后,在移動變阻器滑片P的過程中兩電表的示數(shù)分別能達到某個量程的最大值,且電路能正常工作.
①應選擇C變阻器替換R1電阻.
②滿足上述要求時,該滑動變阻器連入電路的阻值變化范圍.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:解答題

16.小軍在綜合實踐活動中,利用天平(砝碼)、量筒、燒杯和細線等器材,對某種合金和水進行了探究

(1)小軍首先對該種合金材料制成的不同合金塊進行探究.
①將天平放在水平桌面上并游碼歸零后,若指針靜止時位置如圖1所示,則應將左端的平衡螺母向左(選填“左”或“右”)端調節(jié);
②圖2是正確測量合金塊質量時使用砝碼情況和游碼的位置,它的質量為34g;
③圖3是他用量筒測量②中合金塊體積的情景,則該合金塊的體積是5cm3;
④換用大小不同的合金塊,重復上述測量.他得到不同合金塊的質量與體積的關系圖象如圖4所示.由圖象可知,合金塊的質量與體積成正比;
⑤通過上述探究,若某合金塊的體積為l0cm3,則它的質量m=68g;
(2)小軍接著對水進行探究,描繪出質量與體積的關系圖線如圖5中甲所示.他分析后發(fā)現(xiàn),由于誤將燒杯和水的總質量當作了水的質量,導致圖線甲未經過坐標原點.由此推斷:水的質量與體積的關系圖線應是丙(選填圖5中“乙”、“丙”或“丁”)

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:解答題

13.大課間活動中,“打籃球”備受男生的喜愛,在一次比賽中,小虎將球傳給了籃下的小東,小東轉身一跳將籃球投向籃筐,籃球打在了籃板上被籃板彈回,搶奪中籃球落下并出了邊線,滾了一段距離后停在了水平場地上…請你針對這段描述,找出四個語句及對應的力學知識(要求知識點不重復),例如:籃球停在了水平場地上-籃球受到重力和支持力的作用.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

14.下列光學元件在常規(guī)使用過程中能成等大虛像的是(  )
A.平面鏡B.近視鏡C.遠視鏡D.放大鏡

查看答案和解析>>

同步練習冊答案