Question

【題目】電飯鍋中的磁鋼限溫器

電飯鍋是生活中常見的用電器，它是利用感溫磁鋼（軟磁體）的磁性隨溫度的變化而變化的特性來設(shè)計(jì)的，這樣可以限制煮飯過程中的最高溫度。

感溫磁鋼的磁性隨著本身溫度作非線性變化，其特性曲線如圖甲所示。磁鋼限溫器結(jié)構(gòu)如圖乙所示，它主要由感溫磁鋼、永磁體和彈簧構(gòu)成。感溫磁鋼及其外套、內(nèi)鍋由彈簧支撐。感溫磁鋼與受熱面固定在一起，受熱面直接把熱量傳遞給鍋底。

煮飯時(shí)用手按按鈕開關(guān)，通過杠杄AOC使永磁體和感溫磁鋼吸合，在吸力作用下永磁體不會落下，金屬觸點(diǎn)閉合，電路接通，加熱元件開始發(fā)熱。當(dāng)飯煮熟后，溫度繼續(xù)上升，當(dāng)升高到某一溫度時(shí)，永磁體落下，通過杠桿CBO使觸點(diǎn)分開，加熱元件停止發(fā)熱，同時(shí)按鈕開關(guān)跳起。

（1）與銅導(dǎo)線相比，制作電飯鍋加熱元件的材料應(yīng)具備的特性是_____（選填字母）。

A．電阻較大，熔點(diǎn)較低

B．電阻較大，熔點(diǎn)較高

C．電阻較小，熔點(diǎn)較低

D．電阻較小，熔點(diǎn)較高

（2）設(shè)想一下，如果“常溫超導(dǎo)”實(shí)現(xiàn)，為了節(jié)能，常溫超導(dǎo)材料_____（填“可以”或“不可以”）替代現(xiàn)有的加熱元件。

（3）煮飯時(shí)用手按按鈕開關(guān)，杠桿AOC可以省_____；飯煮熟后，永磁體落下，通過杠桿CBO使觸點(diǎn)分開，杠桿CBO屬于_____（填“省力”，“費(fèi)力”或“等臂”）杠桿。

（4）電飯鍋煮飯時(shí)，電能主要轉(zhuǎn)化為_____能：標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，用此電飯鍋燒水，水沸騰后按鈕開關(guān)_____（填“會”或“不會”）自動(dòng)跳起。

Answer 1

【答案】B 不可以 距離 省力 內(nèi) 不會

【解析】

（1）電飯鍋加熱元件，需要在高溫下，并且需要放出較多的熱量，根據(jù)焦耳定律可知需要較大的電阻，不容易熔斷，熔點(diǎn)高一些，所以必須是電阻較大、熔點(diǎn)較高的材料，故選B；

（2）加熱元件的工作原理是電流的熱效應(yīng)，根據(jù)焦耳定律可知，用電器必須有電阻才能產(chǎn)生熱量，故常溫超導(dǎo)材料不可以替代現(xiàn)有的加熱元件；

（3）煮飯時(shí)用手按按鈕開關(guān)，動(dòng)力作用在A處、阻力作用在C處，支點(diǎn)在O，所以動(dòng)力臂小于阻力臂，為費(fèi)力杠桿，能夠省距離；

飯煮熟后，永磁體落下，動(dòng)力作用在C處、阻力作用在B處，支點(diǎn)在O，所以動(dòng)力臂大于阻力臂，為省力杠桿；

（4）電飯鍋工作時(shí)，消耗電能，產(chǎn)生內(nèi)能，將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；標(biāo)準(zhǔn)氣壓下水的沸點(diǎn)為100℃，由圖可知，按鈕開關(guān)跳起時(shí)的溫度為103℃，故用此電飯鍋燒水，水沸騰后按鈕開關(guān)不會自動(dòng)跳起。