热熔胶在室温下为固体,加热到一定程度时变为较强黏性的液体,冷却后,将物体牢牢地粘在一起,如图甲是热熔胶枪的外形,其内部有2只相同的PTC加热元件,电路如图乙。单只PTC

◎ 题目

热熔胶在室温下为固体,加热到一定程度时变为较强黏性的液体,冷却后,将物体牢牢地粘在一起,如图甲是热熔胶枪的外形,其内部有2只相同的PTC加热元件,电路如图乙。单只PTC元件的电阻与温度的变化如图丙所示,扣动扳机能使固体胶条向前挤压,联动开关S同时倒向A、B,枪门冒出胶液,松开扳机,S同时倒向B、C。
(1)松开扳机时为预热状态,当温度为80℃时,电路中的电流是多少?
(2)当温度为180℃时,胶液有最佳黏性,已知一根胶条的质量为40g,若熔化lkg胶需要吸收6.0×105J热量,试计算:在正常情况下使用完一根胶条至少要多长时间?
(3)试根据PTC特性定性分析该装置能使温度稳定在180℃的道理。 

◎ 答案

(1)80℃时,PTC电阻为880Ω,此时两只PTC串联,电路中电流为
(2)熔化一根胶条要吸热Q=6×105×40×10-3J=24000J,加热到180℃时PTC电阻为1210Ω,两只PTC并联,总电阻为605Ω, 加热功率为P=U2/R=(220V)2/605Ω=80W,要使加热时间最短,PTC的发热必须全部被胶条吸收,则加热时间t=Q/P=24000J/80 w=300s;
(3)由图可知,当PTC的温度达到180℃时,如果温度升高,电阻增大。由P=U2/R可知,在电压不变时,它的发热功率减小,升温速度减慢,反之,温度降低,电阻减小,发热功率增大,会快速升温,这样它的温度会在180℃附近稳定下来。

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“热熔胶在室温下为固体,加热到一定程度时变为较强黏性的液体,冷却后,将物体牢牢地粘在一起,如图甲是热熔胶枪的外形,其内部有2只相同的PTC加热元件,电路如图乙。单只PTC…”主要考查了你对  【欧姆定律及其应用】,【电功率的计算】,【电功率的计算公式的变形】,【焦耳定律及计算公式】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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