Question

【題目】如圖甲所示的熱熔膠槍是一種裝修工具，用于材料涂膠，它的內(nèi)部有2只相同的PTC（正溫度系數(shù)）加熱元件，其工作電路如圖乙所示，扣動扳機(jī)能使固體膠條向前擠壓，聯(lián)動開關(guān)S同時(shí)擲向A、B，槍口冒出膠液，松開扳機(jī)，聯(lián)動開關(guān)S同時(shí)擲向B、C，單只PTC元件的電阻隨溫度的變化如圖丙所示．

求：（1）松開扳機(jī)，當(dāng)溫度為80℃時(shí)，電路總電阻；

（2）扣動扳機(jī)，當(dāng)溫度為180℃時(shí)，1min電路消耗的電能；

（3）當(dāng)溫度180℃時(shí)，膠液具有最佳粘性，已知一根膠條質(zhì)量為40g，若熔化1kg需要吸收6.0×105J熱量，試計(jì)算在正常情況下使用完一根膠條至少需要的時(shí)間．

Answer 1

【答案】（1）松開扳機(jī)，當(dāng)溫度為80℃時(shí)，電路總電阻為1760Ω；

（2）扣動扳機(jī)，當(dāng)溫度為180℃時(shí)，1min電路消耗的電能為4800J；

（3）至少需要的時(shí)間為300s

【解析】試題分析：（1）當(dāng)松開扳機(jī)時(shí)，R1與R2串聯(lián)，然后根據(jù)串聯(lián)電阻的總電阻等于各電阻之和即可求出總電阻；

（2）扣動扳機(jī)，當(dāng)溫度為180℃時(shí)，R1與R2并聯(lián)，并且從丙圖中可知電阻的阻值，根據(jù)W=Pt=t乘以2即為電路消耗的總功率；

（3）已知吸收的熱量、電阻值、以及電壓值，利用Q=W=Pt=t，將已知量代入即可求出時(shí)間．

解：（1）當(dāng)松開扳機(jī)時(shí)，R1與R2串聯(lián)，每個(gè)電阻阻值為880Ω，則：R總=R1+R2=1760Ω；

（2）扣動扳機(jī)，當(dāng)溫度為180℃時(shí)，R1=R2=1210Ω，此時(shí)，R1與R2并聯(lián)，

由=+可得，R===605Ω，

則W=Pt=t=×60s=4800J；

（3）根據(jù)題意可得，熔化一根40g的膠條需要吸收熱量Q=2.4×104J，當(dāng)溫度為180℃時(shí)，

Q=W=Pt=t，代入數(shù)值得，

2.4×104J=×t，

解得t=300s．

答：（1）松開扳機(jī)，當(dāng)溫度為80℃時(shí)，電路總電阻為1760Ω；

（2）扣動扳機(jī)，當(dāng)溫度為180℃時(shí)，1min電路消耗的電能為4800J；

（3）至少需要的時(shí)間為300s．