Question

樹德中學(xué)某研究性學(xué)習(xí)小組為太空工作站的宇航員設(shè)計了如圖所示的四種電加熱水壺（豎直截面圖），電源的電壓相同．其中設(shè)計最合理的是（　�。�

A．

B．

C．

D．

Answer 1

分析：地球上的水之所以能燒開，除了熱傳導(dǎo)以外，更重要的是冷熱水的對流，所以在地球上只要從底部加熱即可，而太空工作站中，處于失重狀態(tài)，不能發(fā)生對流現(xiàn)象，據(jù)此進行解答和設(shè)計電路圖．

解答：解：在太空中的水處于完全失重狀態(tài)，水不能在重力作用下發(fā)生對流，燒水時只能利用熱傳遞改變水的溫度，把水燒開；從外部對水加熱，燒水的效果不好，因此AB設(shè)計不合理；
C雖然在水的內(nèi)部加熱，但電熱絲偏下，熱量通過熱傳遞傳到頂部需要的時間較長，能量利用效率不高，加熱效果不好；D圖設(shè)計，電熱絲在內(nèi)部加熱，且電熱絲位于水的中央位置，可以使熱量向周圍傳遞，加熱效果好，能量利用效率高，設(shè)計最合理．
故選D．

點評：本題考查了電路圖的設(shè)計，關(guān)鍵是知道太空中處于失重狀態(tài)不能發(fā)生對流現(xiàn)象．