Question

甲圖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。其電路部分如乙圖所示，S₂為溫控開關，，S₁是手控開關。 ND為指示燈，R₁是限流電阻。R₂和R₃均為加熱電阻。右表是它的技術參數。

產品名稱	便攜自動控溫式PPR/PP-R塑料管材
型號	20-32MM（配Ф20、Ф25、Ф32模頭）
環(huán)境溫度	-20℃~50℃
相對濕度	45%~95%
額定電壓	220V
加熱頭溫度	260 ±5℃
功率	加熱：1000W，保溫：250W
安全指標	絕緣電阻不小于1ΜΩ

（1）請說出加熱和保溫狀態(tài)下，開關S₁和S₂所處的狀態(tài)；
（2）求出R₂的電阻值；
（3）若熔化1kgPVC塑料需要吸收10⁶J熱量，某次熔接時要需熔化80gPVC，則正常情況下至少要加熱多長時間？
（4）在設計時，若指示燈ND可在“3V 0.3A”普通燈泡和“3V 10mA”的發(fā)光二極管中任選項一種，你認為選哪一種比較合適，請說明理由。

Answer 1

（1）保溫狀態(tài)：S₁閉合，S₂斷開 加熱狀態(tài)：S₁、S₂均閉合；（2）145.2Ω（3）80s（4）選“3V 10mA”，更節(jié)能

解析試題分析：：（1）觀察電路圖可知，當S₁閉合S₂斷開時，電阻R₂、R₃串聯(lián)，發(fā)熱的總電阻最大，根據可知此時發(fā)熱功率最小，為保溫狀態(tài)；同法分析，當S₁、S₂都閉合時，為加熱狀態(tài)；（2）加熱時，R₂短路、R₃發(fā)熱，此時處于加熱狀態(tài)，P="1000W," ,保溫時,電阻R₂、R₃串聯(lián)，P=250W,電路的總電阻為，所以R₂=R_總-R₃=193.6Ω-48.4Ω=145.2Ω （3）熔化80gPVC塑料需要吸收的熱量：,熱熔器正常工作時，若無熱損失，產生這些熱量需要的時間最少,∵Q=W=Pt,∴ (4) 選“3V 10mA”，因為正常工作時電流小，更節(jié)能。
考點：電路狀態(tài)分析，及其變式應用，串聯(lián)電路電阻規(guī)律，W=Pt及其變式應用，節(jié)能意識。