Question

11．如圖甲是用來焊接自來水管的塑料熱熔器．通電后，加熱頭發(fā)熱，使需接上的塑料水管的兩頭熔化，將它們對接、緊壓在一起，冷卻后，就可以拼成一根水管了．其電路部分如圖乙所示，S₂為溫控開關(guān)，S₁是手控開關(guān)，ND為指示燈，R₁是限流電阻（保護(hù)指示燈）．R₂和R₃均為加熱電阻．下表列出了它的部分技術(shù)參數(shù)．

額定電壓	220V
加熱頭溫度	260±5℃
功率	加熱：1000W，保溫：250W
安全指標(biāo)	絕緣電阻不小于1 ΜΩ

（1）請說出加熱狀態(tài)下，開關(guān)S₁和S₂所處的狀態(tài)；并說明理由．
（2）若熔化1kg PVC塑料需要吸收10⁶J熱量，某次熔接時要需熔化80g PVC，則正常情況下至少要加熱多長時間？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，電阻越小，電功率越大；當(dāng)開S₁閉合、S₂斷開時，兩電阻串聯(lián)，當(dāng)開關(guān)S₂閉合時，只有R₁工作．
（2）已知熔化1kgPVC塑料需要吸收的熱量，據(jù)此求出熔化80gPVC需要的熱量，再根據(jù)Q=W=Pt求出正常情況下的加熱時間．

解答 解：
（1）當(dāng)開關(guān)S₁閉合、S₂斷開時，兩電阻R₂、R₃串聯(lián)，電路中電阻最大；
當(dāng)開關(guān)S₂閉合時，只有R₃工作，此時電路中電阻最��；
根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，開關(guān)S₁、S₂閉合時，熱熔器處于加熱狀態(tài)；
（2）Q=$\frac{1{0}^{6}J}{1000g}$×80g=8×10⁴ J． 
因為W=Q=8×10⁴ J．  
所以由P=$\frac{W}{t}$得：
t=$\frac{{W}_{加}}{{P}_{加}}$=$\frac{8×1{0}^{4}J}{1000W}$=80s．  
答：（1）開S₁閉合、S₂斷開時處于保溫狀態(tài)，開關(guān)S₁、S₂閉合時處于加熱狀態(tài)；
（2）某次熔接時要需熔化80gPVC，則正常情況下至少要加熱80s．

點評 本題考查了電阻的串聯(lián)和電功率公式、電熱公式的靈活運(yùn)用，關(guān)鍵是分析電路圖得出電路中電阻的變化．