Question

13．如图甲所示的热熔胶枪是一种装修工具，用于材料涂胶．它的内部有2只相同的PTC（是一种新型的半导体材料）加热元件，其工作电路如图乙所示，扣动扳机能使固体胶条向前挤压，联动开关S同时掷向A、B，枪口冒出胶液，松开扳机，联动开关S同时掷向B、C．单只PTC元件的电阻随温度的变化如图丙所示．关于PTC元件的工作情况，下列说法中正确的是（　　）

• A． 扣动扳机，两只PTC元件串联在电路中
• B． 松开扳机，当温度为80℃时，电路中的总电阻为1210Ω
• C． 松开扳机，当温度为180℃时，电路消耗的电功率为55W
• D． 扣动扳机，当温度为180℃时，1min电路消耗的电能为4800J

Answer 1

分析 （1）分别判断出扣动扳机和松开扳机时，两个加热元件的连接方式，就能判断A、B两个选项的正误；
（2）根据对应的连接方式，结合单只PTC元件的电阻随温度的变化的图象读出相应的电阻值，用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$计算出电功率，用W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t计算出消耗的电能．

解答 解：（1）扣动扳机时，联动开关S同时掷向A、B，电路如下图所示：

两只PTC元件并联在电路中，故A不正确；
当温度为180℃时，R₁=R₂=1210Ω，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且电路消耗的总电能等于各用电器消耗电能之和，
所以，1min电路消耗的电能：
W=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}}$t+$\frac{{U}^{2}}{{R}_{2}}$t=$\frac{{（220V）}^{2}}{1210Ω}$×60s+$\frac{{（220V）}^{2}}{1210Ω}$×60s=4800J，故D正确；
（2）松开扳机时，联动开关S同时掷向B、C，电路如下图所示：

两只PTC元件串联在电路中，当温度为80℃时，R₁′=R₂′=880Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的总电阻：
R=R₁′+R₂′=880Ω+880Ω=1760Ω，故B不正确；
当温度为180℃时，电路消耗的电功率：
P=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{（220V）^{2}}{1210Ω+1210Ω}$=20W，故C不正确．
故选D．

点评 本题考查了学生对欧姆定律、电功率公式的掌握和运用，能读懂电路图中开关对元件的控制作用，是解决本题的关键，考查了学生的读图分析能力．