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14.閱讀短文,回答問題:
圖甲是一款電熱水壺.圖乙、丙分別為電熱水壺手柄上的蒸汽開關斷開和閉合時的示意圖,其中左端是感溫雙層金屬片(電路部分未畫出,內部裝有溫控器).
當電熱水壺將水燒開時會自動切斷電源,為了安全,加以多重保護.第一重:蒸汽開關,利用水沸騰時產生的水蒸氣使圖8丙中蒸汽感溫元件的雙層金屬片變形而向上彎曲,手柄開關會在彈簧的作用下向上運動,使水壺斷電,斷電后不會自動閉合再加熱.第二重:干燒保護開關,若蒸汽開關未動作,在水燒干時,另一溫控上的雙層金屬片所控制的開關會動作,使水壺斷電;第三重,若以上均失去作用,隨著溫度升高,溫控器內一塑料推桿將會熔化,使水壺斷電.
請你解答下列問題:
(1)第一重的蒸汽開關閉合(選擇“斷開”或“閉合”)時,開關上的彈簧具有的彈性勢能大;雙層金屬片上層的受熱膨脹程度應比下層的小;
(2)在第二重保護時,通常情況下干燒保護的雙層金屬片控制的溫度應設計為大于(選擇“小于”、“等于”或“大于”)100℃;在第三重保護時,塑料推桿熔化過程中的內能增大(選擇“增大”、“減小”或“不變”);
(3)三重保護的開關應該串聯(選擇“串聯”或“并聯”)接在電路中.

分析 (1)根據物體的熱漲冷縮進行分析;
(2)水沸騰時,水的溫度為100℃,當水燒干時,熱水壺的溫度高于100℃;溫度越高,內能越大
(3)串聯電路中各元件相互影響,并聯電路中各元件互不影響.

解答 解:(1)電熱水壺上的三重保護開關相互影響,只有同時閉合時才能工作,圖丙中的雙層金屬片下層溫度高于上層金屬片的溫度,因此受熱膨脹程度不同,即上小下大;
(2)根據題意可知,當水燒干時,第二重保護的雙層金屬片控制的開關斷開,因此第二重保護的雙層金屬片控制的開關斷開時的溫度大于100℃;
根據題意可知,塑料推桿如果熔化,說明此時溫度升高,故它的內能增大.
(3)當一個開關斷開時,電路就斷開,故三重保護的開關應該是串聯接在電路中.
故答案為:(1)閉合;(2)小;(3)大于;增大;(3)串聯.

點評 本題綜合考查電路的基本連接、物質的屬性、以及溫度與內能的關系等,涉及的知識點多,具有一定的難度,要認真分析解答.

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