Question

7．雙金屬片溫控開關（如圖1），它的內外兩層是由兩種熱性能不同的金屬構成的．當溫度變化時，雙金屬片的自由端會與旁邊的靜觸片發(fā)生接觸或分離．因此，利用雙金屬片可以實現(xiàn)對電路的自動溫控．如圖2，為某班教室學生用電熱飲水機的電路原理圖．其中S₀是雙金屬片溫控開關，經分析得知，電熱飲水機有加熱和保溫兩種工作狀態(tài)．當S閉合時、S₀斷開時，飲水機處于保溫狀態(tài)，當S、S₀同時閉合時，飲水機處于加熱狀態(tài)．則：

（1）雙金屬片溫控開關是利用金屬的熱脹冷縮性質工作的．
（2）當飲水機處于加熱狀態(tài)時R₁與R₂并聯(lián)．
（3）若加熱和保溫時，電流表的指針均在如圖3所示位置，加熱時通過R₁、R₂電流分別為多少？
（4）加熱3min通過R₁、R₂的電荷量分別為多少庫侖？

Answer 1

分析 （1）雙金屬片是利用金屬的熱脹冷縮性質制成的一種自動開關．
（2）并聯(lián)電路中，并聯(lián)的支路越多，總功率越大；
（3）根據不同狀態(tài)下工作電流的大小關系，確定電流表的量程，再進行讀數；
（4）根據電流的大小，利用公式Q=It可計算電荷量的多少．

解答 解：（1）雙金屬片溫控開關是利用金屬的熱脹冷縮性質工作的．
（2）當飲水機處于加熱狀態(tài)時R₁與R₂并聯(lián)，此時的功率要大于任何一個支路單獨工作時的功率．
（3）由電路圖可知，當斷開開關時，R₂單獨工作，為保溫過程，電流表測R₂的電流；
當閉合開關時，兩電阻同時工作，為加熱過程，電流表測總電流．
由此可斷定，R₂的電流為0～0.6A量程，其示數為0.24A，干路電流為0～3A量程，其示數為1.2A，
則R₁的電流為：1.2A-0.24A=0.96A；
（4）加熱3min通過R₁、R₂的電荷量：Q₁=I₁t=0.96A×3×60s=172.8C；
Q₂=I₂t=0.24A×3×60s=43.2C．
故答案為：（1）熱脹冷縮；（2）并；（3）加熱時通過R₁、R₂電流分別為0.96A、0.24A；（4）加熱3min通過R₁、R₂的電荷量分別為172.8庫侖、43.2庫侖．

點評 本題通過一個又金屬片溫控開關控制的飲水機，考查了多個電學有關的知識點，包括電路的組成、電流表的讀數、電量的計算等，綜合性較強．