解题思路:(1)在温度变化时,物体都具有热胀冷缩的特点.受热时,由于铜片膨胀得比铁片明显,双金属片便会向铁片一侧弯曲,在降低相同温度时,铜片比铁片收缩的程度大,铁片收缩的程度小,则用铜片和铁片制成的双金属片会向铜片一边弯曲.根据双金属片热胀冷缩原理进行分析.
(2)通过表中的数据可知,t与△t的关系,由数据可出k1=0.15s/℃,因为Q0=W,所以Q=
W
0
t
0
,由此可得Q与△t的关系式.
(3)根据温度差由Q=k2△t计算即可.
(1)铜片和铁片制成的双金属片随温度的升高会向下弯曲,且弯曲程度随温度的升高而增大,当金属底板的温度达到设定的温度时,由于双金属片向下弯曲而使触点2与触点1分离,切断工作电路;同时当金属底板由于向环境散热而使温度降到设定的温度以下时,双金属片弯曲程度会变小,使触点2与触点1接触,接通工作电路,电热丝开始工作,将电能转化为内能,金属底板的温度升高;如此反复,维持金属底板的温度基本恒定.
如果想提高金属底板的设定温度,应将升降螺丝向下移动.
(2)由表格中的数据发现:
t与△t成正比,即为:t=k1△t,代入数据可知:k1=0.15s/℃---------①
每1min电熨斗消耗的电能为W=Pt,
假定消耗的电能全部转化为热量,则每1min电热丝产生的热量为:Q0=W=Pt---------②
设t0=1min=60s,
可得:Q=
W0
t0=
Pt
t0,
由①②式可得:Q=k2△t,其中k2=2J/℃.
(3)温度差:△t=180℃-20℃=160℃,根据Q=k2△t可得:
W=Qt0=k2△tt0=2J/℃×160℃×60s=1.92×104J.
答:(1)铜片和铁片制成的双金属片随温度的升高会向下弯曲,且弯曲程度随温度的升高而增大,当金属底板的温度达到设定的温度时,由于双金属片向下弯曲而使触点2与触点1分离,切断工作电路;同时当金属底板由于向环境散热而使温度降到设定的温度以下时,双金属片弯曲程度会变小,使触点2与触点1接触,接通工作电路,电热丝开始工作,将电能转化为内能,金属底板的温度升高;如此反复,维持金属底板的温度基本恒定.
如果想提高金属底板的设定温度,应将升降螺丝向下移动.
(2)表达式:Q=k2△t,其中k2=2J/℃.
(3)电热丝每1min内将消耗1.92×104J的电能.
点评:
本题考点: 电功的计算.
考点点评: 此题主要是考查的双金属片热胀冷缩原理的运用和数据分析能力,会根据数据得出正比例的系数是本题的关键.