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    4．李明同学的新家装修时，他看到水电工用如图甲所示某种型号的塑料热熔器来熔接塑料水管．通电后，加热头发热，使需接上的塑料水管的两头熔化，将它们对接、紧压在一起，冷却后，就可以拼成一根水管了．其电路部分如图乙所示，S2为温控开关，S1是手控开关． ND为指示灯，R1是限流电阻，R2和R3均为加热电阻．下表是它的主要技术参数．
    产品名称便携自动控温式
    PPR/PP-R塑料管材
    额定电压220V
    加热头温度260±5℃
    功  率加热：1 000W保温：250W
    安全指标绝缘电阻不小于1MΩ
    （1）请说出加热状态下，开关S1和S2所处的状态；
    （2）求出R2的电阻值；
    （3）若熔化1kg的PVC塑料需要吸收106 J的热量，某次熔接时需要熔化200g的PVC，则正常情况下至少要加热多长时间？

    分析 （1）根据公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，电阻越小，电功率越大；当开S1闭合、S2断开时，两电阻串联，当开关S2闭合时，只有R3工作．
    （2）由铭牌可知保温功率和加热功率，分别根据R=$\frac{{U}^{2}}{P}$求出加热和保温时电路中的总电阻，再根据电阻的串联求出R2的电阻值．
    （3）已知熔化1kgPVC塑料需要吸收的热量，据此求出熔化200gPVC需要的热量，再根据Q=W=Pt求出正常情况下的加热时间．

    解答 解：
    （1）由题R2和R3均为加热电阻．当开S1闭合、S2断开时，两R2、R3电阻串联，电路中电阻最大；当开关S2闭合时，只有R3工作此时电路中电阻最小；
    根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，开S1闭合、S2断开时处于保温状态，开关S1、S2闭合时处于加热状态．
    （2）加热时，电路为R3的简单电路，则
    R3=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{加热}}$=$\frac{（220V）^{2}}{1000W}$=48.4Ω，
    保温时，R2、R3串联，则
    R总=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{保温}}$=$\frac{（220V）^{2}}{250W}$=193.6Ω，
    R2=R总-R3=193.6Ω-48.4Ω=145.2Ω．
    （3）熔化200gPVC需要的热量：
    Q=$\frac{200g}{1000g}$）×106J=2×105J，
    由P=$\frac{W}{t}$得：
    t=$\frac{W}{P}$=$\frac{Q}{P}$=$\frac{2×1{0}^{5}J}{1000W}$=200s．
    答：（1）加热状态下，开关S1和S2都闭合；
    （2）R2的电阻值为145.2Ω；
    （3）熔化200g的PVC，则正常情况下至少要加热200s．

    点评 本题考查了电阻的串联和电功率公式、电热公式的灵活运用，关键是分析电路图得出电路中电阻的变化．

    练习册系列答案
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    B．每盏灯串联对应的开关为一组，每组再并联起来接到电源上
    C．每盏灯并联对应的开关为一组，将它们串联起来接到电源上
    D．每盏灯并联对应的开关为一组，将它们并联起来接到电源上

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