圖*是“膠*”外形，其功能是將固體膠加熱融化成粘合劑，圖乙是其內部電路結構簡圖，兩隻PTC加熱元件R1和R2相...

問題詳情：

圖*是“膠*”外形，其功能是將固體膠加熱融化成粘合劑，圖乙是其內部電路結構簡圖，兩隻PTC加熱元件R1和R2相同，單隻PTC加熱元件的電阻與温度的變化關係如圖*所示．膠*工作原理：接通220V電源，膠*扳機鬆開時，進入預熱狀態；開關S1斷開，開關S2的觸片與b觸點接通，約60s後固體膠熔化成液態粘合劑，達到正常工作温度．此後，若扣動扳機，膠*就進入正常工作狀態：開關S1閉合，開關S2的觸片與a觸點接通，固體膠條向前擠壓，*口冒出温度為150℃～180℃的粘合劑．在近似計算時，可以認為粘合劑的温度與PTC加熱元件的温度相同．問：

（1）單隻PTC加熱元件在預熱過程中的最小電阻為多少？

（2）膠*預熱狀態時R1和R2是串聯還是並聯？正常工作狀態時R1和R2是串聯還是並聯？

（3）膠*在預熱過程中消耗的最大功率是多少？

（4）接通電源60s後，假設膠*在恆温為150℃的條件下正常工作100s，它產生熱量的60%被膠條吸收，在這過程中膠條吸收了多少熱量？

【回答】

電功與熱量的綜合計算．

【分析】（1）預熱的温度在0～150℃之間，由圖象*讀出單隻PTC加熱元件在預熱過程中的最小電阻；

（2）根據預熱狀態時功率最小，正常狀態時功率最大，由P=進行判斷；

（3）開關Sl斷開，開關S2的觸片與b觸點接通，R1與R2串聯，膠*進入預熱狀態；知道單隻PTC加熱元件在預熱過程中的最小電阻，根據P=求出膠*在預熱過程中消耗的最大功率；

（4）開關S1閉合，開關S2的觸片與a觸點接通，R1與R2並聯，膠*正常工作，由*圖可知150℃時PTC的電阻，根據電阻的並聯求出電路中的總電阻，根據Q=I2Rt=求出電路消耗電能產生的熱量，再根據效率公式求出在這過程中膠條吸收的熱量．

【解答】解：

（1）預熱的温度在0～150℃之間，由*圖象可知每隻PTC加熱元件的最小阻值R1=R2=500Ω；

（2）由題可知，膠*在預熱狀態時功率最小，正常狀態下功率最大；當R1、R2串聯時，電路中電阻最大，電流最小，由P=UI可知此時功率最小，即處於預熱狀態，當R1、R2並聯時，電路中電阻最小，電流最大，由P=UI可知，此時電路功率最大，即處於正常工作狀態；

（3）開關Sl斷開，開關S2的觸片與b觸點接通，R1與R2串聯，膠*進入預熱狀態，

膠*在預熱過程中消耗的最大功率：

P大===48.4W；

（4）開關S1閉合，開關S2的觸片與a觸點接通，R1與R2並聯，膠*正常工作，

由*圖可知，150℃時PTC的電阻為1100Ω，

電路中的總電阻：

R總===550Ω，

電路消耗電能產生的熱量：

Q放=t=×100s=8800J，

在這過程中膠條吸收的熱量：

Q吸=Q放η=8800J×60%=5280J．

答：（1）單隻PTC加熱元件在預熱過程中的最小電阻為500Ω；

（2）膠*預熱狀態時R1和R2串聯，正常工作狀態時R1和R2並聯；

（3）膠*在預熱過程中消耗的最大功率是48.4W；

（4）接通電源60s後，假設膠*在恆温為150℃的條件下正常工作100s，它產生熱量的60%被膠條吸收，在這過程中膠條吸收的熱量為5280J．

【點評】本題信息量較大，要仔細讀懂題意，正確分析圖象，根據題意從圖象中獲取信息，能結合電路圖進行正確分析，綜合*較強．

知識點：電功率單元測試

題型：計算題