Question

18．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，PTC元件加热时其两端电压为110V
• B． 松开扳机，当温度为230℃时，电路中的总电阻为2200?
• C． 松开扳机，当温度为80℃时，1min电路消耗的电能为1650J
• D． 扣动扳机，当温度为180℃时，电路消耗的电功率为20W

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，根据相关的温度读出相应的电阻值，用W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t计算出消耗的电能，用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$计算出电功率．

解答 解：（1）扣动扳机时，联动开关S同时掷向A、B，等效电路图如下图所示：

两只PTC元件并联在电路中，其两端电压为220V，
当温度为180℃时，R₁=R₂=1210Ω，
并联电阻阻值R_并=$\frac{1}{2}$R₁=$\frac{1}{2}$×1210Ω=605Ω，
电路的总功率P_并=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{并}}$=$\frac{（220V）^{2}}{605Ω}$=80W；
故A、D错误．
（2）松开扳机时，联动开关S同时掷向B、C，等效电路图如下图所示：

两只PTC元件串联在电路中，当温度为80℃时，R₁=R₂=880Ω，
R_串=R₁+R₂=880Ω+880Ω=1760Ω，
电路消耗的电能W=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{串}}$t=$\frac{{（220V）}^{2}}{1760Ω}$×60s=1650J．
故B错误、C正确．
故选C．

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．