Question

1．閱讀短文，回答問題：
                                       熱動(dòng)式斷路器
當(dāng)電路發(fā)生短路或過載時(shí)，電路中的電流就會(huì)超過額定電流，可能會(huì)引起安全事故，為防止這類事故的發(fā)生，電路中通常裝有熔斷器，空氣開關(guān)等保護(hù)裝置，當(dāng)發(fā)生事故時(shí)，保護(hù)裝置會(huì)自動(dòng)切斷電源，熱動(dòng)式斷路器是最簡單的一種斷路器，熱動(dòng)式斷路器構(gòu)造如圖1所示，向右推動(dòng)復(fù)位手柄，脫扣器將手柄鎖定在合閘位置，若電路中電流小于或等于額定電流，則斷路器不會(huì)動(dòng)作，當(dāng)電路過載時(shí)，通過斷路器的電流就會(huì)超過額定電流，此時(shí)雙金屬片發(fā)熱并向右彎曲（如圖中虛線所示），帶動(dòng)脫扣器工作，于是復(fù)位手柄在彈簧拉力作用下跳向斷開位置，觸點(diǎn)分開，從而斷開電源．
熱動(dòng)式斷路器適用于過載保護(hù)，一旦線路中的電流超過額定電流，斷路器需經(jīng)過一段時(shí)間的轉(zhuǎn)換，如圖2為某型號(hào)的斷路器在室溫20℃時(shí)的動(dòng)作時(shí)間與流經(jīng)電流的關(guān)系圖象．
（1）熱動(dòng)式斷路器應(yīng)串聯(lián)（串聯(lián)并聯(lián)）在電路中；熱動(dòng)式斷路器中的復(fù)位手柄屬于省力（省力╱費(fèi)力╱等臂）杠桿；
（2）關(guān)于熱動(dòng)式斷路器下列說法正確的是D．
A、屬于電路中的用電器 
B、雙金屬片電流大于出現(xiàn)電流  
C、正常工作時(shí)電流入線與電流出線間的電壓是22V   
D、脫扣器將手柄鎖定在合閘位置時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能最大．
（3）雙金屬片是由銅片和鐵片組成，受熱時(shí)銅片膨脹比鐵片大，在圖3中，銅片和鐵片的位置符合要求的雙金屬片是B．
（4）根據(jù)圖2所示的動(dòng)作時(shí)間和流經(jīng)電流的關(guān)系圖象可以知道該型號(hào)的熱動(dòng)式斷路器的額定電流是20A，當(dāng)流經(jīng)電流為40A時(shí)的動(dòng)作時(shí)間約為60s
（5）熱動(dòng)式斷路器只適用于過載保護(hù)，不適用于需要瞬間斷電短路的原因是電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與時(shí)間成正比，雙金屬片發(fā)熱彎曲到斷電需要時(shí)間．

Answer 1

分析 （1）由短文可知熱動(dòng)式斷路器可以控制電路，據(jù)此判斷其位置；判斷復(fù)位手柄在使用過程中動(dòng)力臂和阻力臂的大小關(guān)系，再判斷它是屬于哪種類型的杠桿；
（2）根據(jù)電路的組成和串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)、歐姆定律、彈性勢(shì)能進(jìn)行解答；
（3）因?yàn)殡p金屬片是向右彎曲，所以膨脹系數(shù)大的金屬片，放在左邊；
（4）分析圖示圖象，根據(jù)圖象求出額定電流與動(dòng)作時(shí)間．
（5）金屬片受熱膨脹彎曲需要一個(gè)過程

解答 解：（1）由短文可知熱動(dòng)式斷路器可以控制電路，說明應(yīng)串聯(lián)在電路中；復(fù)位手柄在使用過程中動(dòng)力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿；
（2）A．熱功式斷路器屬于電路中的導(dǎo)線，故A錯(cuò)誤；
B．因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以雙金屬片中電流等于出線電流，故B錯(cuò)誤；
C．正常工作時(shí)電流入線與電流出線間電壓很小，幾乎為零，故C錯(cuò)誤；
D．脫扣器將手柄鎖定在合閘位置時(shí)，彈簧的形變量最大，彈性勢(shì)能最大，故D正確；
（3）雙金屬片是由銅片和鐵片組成，且兩金屬片被緊緊地鉚在一起，受熱時(shí)銅片膨脹得比鐵片大，因?yàn)橄蛴覐澢�，所以符合安裝要求的雙金屬片是B；
（4）由圖示t-A圖象可知，該型號(hào)的熱動(dòng)式斷路器的額定電電流是20A，當(dāng)流經(jīng)電流為40A時(shí)的動(dòng)作時(shí)間t=1min=60s；
（5）在電路發(fā)生短路時(shí)，熱動(dòng)式漏電保護(hù)器不能瞬時(shí)斷電的原因是金屬片受熱膨脹彎曲需要一個(gè)過程．
故答案為：（1）串聯(lián)；省力；（2）D；（3）B；（4）20；60；（5）電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與時(shí)間成正比，雙金屬片發(fā)熱彎曲到斷電需要時(shí)間．

點(diǎn)評(píng) 本題借助短文考查學(xué)生對(duì)所學(xué)物理知識(shí)的綜合應(yīng)用能力，考查的知識(shí)點(diǎn)比較全面．