Question

19．圖甲是一種常見(jiàn)的電熱水袋，其性能指標(biāo)如表，

額定電壓	額定加熱功率	指示燈功率	袋內(nèi)充水	自動(dòng)斷電溫度
220V	880W	≤0.2W	1kg	80℃

（1）圖乙是它的結(jié)構(gòu)示意圖．為了使用安全，電熱水袋在用電加熱到一定溫度時(shí)溫控開(kāi)關(guān)S會(huì)自動(dòng)切斷電路，與此同時(shí)專(zhuān)用插頭上的紅色指示燈L會(huì)熄滅起提示作用．紅色指示燈L的電阻比發(fā)熱體的電阻R要大（選填“大”或“小”）得多．
（2）電熱水袋里面一般用水作儲(chǔ)能物質(zhì)，除了水容易獲得、成本低廉的原因外，還有一個(gè)重要原因是水的比熱容較大．
（3）請(qǐng)求出電路中發(fā)熱電阻R的阻值．
（4）溫控開(kāi)關(guān)S的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖丙所示：雙金屬片由兩層不同金屬粘合而成，受熱時(shí)二者膨脹的快慢不同，金屬層b（填“a”或“b”）膨脹較快，達(dá)到一定溫度時(shí)，雙金屬片向上拱起，從而切斷電路．
（5）為了使用電熱水袋更加安全，有的電熱水袋里使用雙重溫控開(kāi)關(guān)保護(hù)，也就是把兩個(gè)溫控開(kāi)關(guān)串聯(lián)起來(lái)使用．

Answer 1

分析 （1）由圖可知，紅色指示燈L和發(fā)熱體R是并聯(lián)的，兩電阻兩端的電壓相等，根據(jù)公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$分析兩電阻阻值的大小；
（2）水的比熱容大：相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)比較，吸收或放出相同的熱量，水的溫度升高或降低的少；升高或降低相同的溫度，水吸收或放出的熱量多；
（3）知道發(fā)熱電阻的額定加熱功率和額定電壓，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出發(fā)熱電阻R的阻值；
（4）由工作原理結(jié)合圖可知雙金屬片的金屬層哪側(cè)膨脹較快；
（5）兩開(kāi)關(guān)串聯(lián)時(shí)相互影響、必須都閉合電路才能工作，兩開(kāi)關(guān)并聯(lián)時(shí)互不影響，閉合任何一個(gè)都能使電路工作．

解答 解：（1）由圖可見(jiàn)，紅色指示燈L和發(fā)熱體R是并聯(lián)的，兩端電壓相等，發(fā)熱體的功率要比指示燈的功率大得多，根據(jù)電功率的計(jì)算P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，在電壓U相等的情況下，功率P大的，電阻R反而小，因此發(fā)熱體的電阻要小于指示燈的電阻；
（2）因?yàn)樗�的比熱容較大，降低相同的溫度，水放出的熱量多，所以電熱水袋里面一般用水作儲(chǔ)能物質(zhì)；
（3）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，發(fā)熱電阻R的阻值：
R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（220V）^{2}}{880W}$=55Ω；
（4）雙金屬片受熱時(shí)二者膨脹的快慢不同，金屬層b膨脹較快，達(dá)到一定溫度時(shí)，雙金屬片向上拱起，從而切斷電路；
（5）因?yàn)殡姛崴�袋里使用雙重溫控開(kāi)關(guān)，也就是說(shuō)只有這兩個(gè)開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)，電熱袋才可以工作，因此這兩個(gè)開(kāi)關(guān)是串聯(lián)的．
答：（1）大；
（2）比熱容；
（3）電路中發(fā)熱電阻R的阻值為55Ω；
（4）b；
（5）串聯(lián)．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電功率公式的應(yīng)用和水比熱容較大特點(diǎn)、電路串并聯(lián)的辨別等，關(guān)鍵是會(huì)分析物體熱脹冷縮和溫度的關(guān)系，考查了學(xué)生提取有用信息的能力，是一道好題．