题目内容
【题目】图甲是“胶枪”外形，其功能是将固体胶加热融化成粘合剂，图乙是其内部电路结构简图，两只PTC加热元件R1和R2相同，单只PTC加热元件的电阻与温度的变化关系如图丙所示．胶枪工作原理：接通220V电源，胶枪扳机松开时，进入预热状态；开关S1断开，开关S2的触片与b触点接通，约60s后固体胶熔化成液态粘合剂，达到正常工作温度．此后，若扣动扳机，胶枪就进入正常工作状态：开关S1闭合，开关S2的触片与a触点接通，固体胶条向前挤压，枪口冒出温度为150℃～180℃的粘合剂．在近似计算时，可以认为粘合剂的温度与PTC加热元件的温度相同．问： 
（1）单只PTC加热元件在预热过程中的最小电阻为多少？
（2）胶枪预热状态时R1和R2是串联还是并联？正常工作状态时R1和R2是串联还是并联？
（3）胶枪在预热过程中消耗的最大功率是多少？
（4）接通电源60s后，假设胶枪在恒温为150℃的条件下正常工作100s，它产生热量的60%被胶条吸收，在这过程中胶条吸收了多少热量？
【答案】
（1）解：预热的温度在0～150℃之间，由丙图象可知每只PTC加热元件的最小阻值R1=R2=500Ω
（2）解：由题可知，胶枪在预热状态时功率最小，正常状态下功率最大；当R1、R2串联时，电路中电阻最大，电流最小，由P=UI可知此时功率最小，即处于预热状态，当R1、R2并联时，电路中电阻最小，电流最大，由P=UI可知，此时电路功率最大，即处于正常工作状态
（3）解：开关Sl断开，开关S2的触片与b触点接通，R1与R2串联，胶枪进入预热状态，
胶枪在预热过程中消耗的最大功率：
P大= 
= 
=48.4W
（4）解：开关S1闭合，开关S2的触片与a触点接通，R1与R2并联，胶枪正常工作，
由丙图可知，150℃时PTC的电阻为1100Ω，
电路中的总电阻：
R总= 
= 
=550Ω，
电路消耗电能产生的热量：
Q放= 
t= 
×100s=8800J，
在这过程中胶条吸收的热量：
Q吸=Q放η=8800J×60%=5280J
【解析】（1）预热的温度在0～150℃之间，由图象丙读出单只PTC加热元件在预热过程中的最小电阻；（2）根据预热状态时功率最小，正常状态时功率最大，由P= 
进行判断；（3）开关Sl断开，开关S2的触片与b触点接通，R1与R2串联，胶枪进入预热状态；知道单只PTC加热元件在预热过程中的最小电阻，根据P= 求出胶枪在预热过程中消耗的最大功率；（4）开关S1闭合，开关S2的触片与a触点接通，R1与R2并联，胶枪正常工作，由丙图可知150℃时PTC的电阻，根据电阻的并联求出电路中的总电阻，根据Q=I2Rt= 
求出电路消耗电能产生的热量，再根据效率公式求出在这过程中胶条吸收的热量．
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