题目内容
（2013?河池）热熔胶是生产中常用的粘合剂，它在常温下是固体，熔化后再冷却就能将物体牢牢地粘合在-起．图甲是热熔胶枪（简称“胶枪”）的外形，其内部有两只相同的PTC加热元件，电路如图乙所示，单只PTC加热元件的电阻与温度的变化关系如图丙所示．胶枪扳机松开时，开关Sl断开，开关S2的触片与b触点接通，若此时接通电源，胶枪就进入预热状态，约60s后热熔胶熔化成的胶液温度达到正常工作温度（170℃～210℃）．此后，若扣动扳机，胶枪就进入正常工作状态：固体胶条向前挤压，开关S1闭合，开关S2的触片与a触点接通，枪口冒出温度为170℃～210℃的胶液．在近似计算时，可以认为胶液的温度与PTC加热元件的温度相同．接通电源120s后，问：
（1）胶枪在预热过程中消耗的最大功率是多大？
（2）假设胶枪在温度为170℃的条件下工作200s，它产生热量的80%被胶条吸收，在这过程中胶条吸收了多少热量？
（3）胶枪正常工作时的最小电流是多少？
（1）胶枪在预热过程中消耗的最大功率是多大？
（2）假设胶枪在温度为170℃的条件下工作200s，它产生热量的80%被胶条吸收，在这过程中胶条吸收了多少热量？
（3）胶枪正常工作时的最小电流是多少？
分析：（1）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；由丙图可知，预热阶段PTC的最小电阻为1000Ω，根据电阻的串联和P=
求出此过程消耗的最大功率；
（2）开关S1闭合，开关S2的触片与a触点接通，R1与R2并联，由丙图可知170℃时PTC的电阻，再根据并联电路的电压特点和W=Pt=
t求出两电阻消耗的电能，两者之和即为电路消耗的电能，再根据效率公式求出在这过程中胶条吸收的热量；
（3）胶枪正常工作时，R1与R2并联，由丙图可知PTC的最大电阻，根据电阻的并联求出电路中的总电阻，再根据欧姆定律求出电路中的最小电流．
| U2 |
| R |
（2）开关S1闭合，开关S2的触片与a触点接通，R1与R2并联，由丙图可知170℃时PTC的电阻，再根据并联电路的电压特点和W=Pt=
| U2 |
| R |
（3）胶枪正常工作时，R1与R2并联，由丙图可知PTC的最大电阻，根据电阻的并联求出电路中的总电阻，再根据欧姆定律求出电路中的最小电流．
解答：解：（1）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，
由丙图可知，预热阶段PTC的最小电阻为1000Ω，
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
∴此过程消耗的最大功率：
P=
=
=24.2W；
（2）开关S1闭合，开关S2的触片与a触点接通，R1与R2并联，
由丙图可知，170℃时PTC的电阻为1600Ω，
∵并联电路中各支路两端的电压相等，
∴此过程中电路消耗的电能：
W=
t+
t=
×200s+
×200s=12100J，
在这过程中胶条吸收的热量：
Q吸=Wη=12100J×80%=9680J；
（3）胶枪正常工作时，R1与R2并联，由丙图可知PTC的最大电阻为2200Ω，
∵并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
∴电路中的总电阻：
R并=
=1100Ω，
电路中的最小电流：
Imin=
=
=0.2A．
答：（1）胶枪在预热过程中消耗的最大功率是24.2W；
（2）在这过程中胶条吸收了9680J的热量；
（3）胶枪正常工作时的最小电流是0.2A．
由丙图可知，预热阶段PTC的最小电阻为1000Ω，
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
∴此过程消耗的最大功率：
P=
| U2 |
| R1+R2 |
| (220V)2 |
| 1000Ω+1000Ω |
（2）开关S1闭合，开关S2的触片与a触点接通，R1与R2并联，
由丙图可知，170℃时PTC的电阻为1600Ω，
∵并联电路中各支路两端的电压相等，
∴此过程中电路消耗的电能：
W=
| U2 |
| R1 |
| U2 |
| R2 |
| (220V)2 |
| 1600Ω |
| (220V)2 |
| 1600Ω |
在这过程中胶条吸收的热量：
Q吸=Wη=12100J×80%=9680J；
（3）胶枪正常工作时，R1与R2并联，由丙图可知PTC的最大电阻为2200Ω，
∵并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
∴电路中的总电阻：
R并=
| 2200Ω |
| 2 |
电路中的最小电流：
Imin=
| U |
| R并 |
| 220V |
| 1100Ω |
答：（1）胶枪在预热过程中消耗的最大功率是24.2W；
（2）在这过程中胶条吸收了9680J的热量；
（3）胶枪正常工作时的最小电流是0.2A．
点评：本题考查了串联电路的特点和并联电路的特点以及欧姆定律、电功公式、电功率公式的应用，关键是根据题意得出预热和正常工作时的连接方式以及从图象中得出对应的电阻．
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