《2024年5年中考3年模拟九年级物理全一册人教版》

5.（2024北京顺义期末）一款新型电烤箱铭牌上的部分参数如表所示，其简化电路如图所示，$R_1$、$R_2$均为电热丝（阻值不随温度变化）。求：
(P9302002)

(1)该电烤箱在额定保温功率下工作时的电流；
(2)电热丝$R_2$的阻值。

答案： 解析 （1）由P = UI可得，该电烤箱在额定保温功率下工作时的电流：I_{保温}= $\frac{P_{保温}}{U}$ = $\frac{110 W}{220 V}$ = 0.5 A；（2）当S闭合，S₁接b时，电路为R₁的简单电路，电路中电阻较大，电源电压一定，由P = $\frac{U^{2}}{R}$可知，此时电功率较小，处于保温挡位；当S闭合，S₁接a时，电阻R₁和R₂并联，电路中电阻较小，电源电压一定，由P = $\frac{U^{2}}{R}$可知，此时电功率较大，处于加热挡位，此时R₁的电功率：P₁ = P_{保温}= 110 W，R₂的电功率：P₂ = P_{加热}- P₁ = 1210 W - 110 W = 1100 W，由P = $\frac{U^{2}}{R}$可得：R₂ = $\frac{U^{2}}{P_{2}}$ = $\frac{(220 V)^{2}}{1100 W}$ = 44 Ω。

6. 新课标·科学论证（2024广东深圳南山期末）图甲是一款多功能电煮锅，图乙为该电煮锅简化电路图，其中开关$S_2$可以断开、接A或接B，$R_1$和$R_2$都是用于加热的纯电阻，电煮锅的部分参数如表所示。（$R_1$和$R_2$的电阻值不随温度变化而变化）(P9302002)


(1)电煮锅处于中温挡正常工作时，求电路中的电流大小？
(2)高温挡的功率$P_{高}$是多少？
(3)为了在户外露营时能使用电煮锅来烫火锅，可以采用能够存储2.2 kW·h的移动电源对其进行供电，使用充满电的移动电源使电煮锅在中温挡正常工作15 min把水烧开后，若调至低温挡进行保温，还可以正常工作多长时间？

答案： 解析 由P = $\frac{U^{2}}{R}$可知当开关S₁断开，S₂接A时，电路为串联电路，电路中的总电阻为两个电阻之和，总电阻最大，功率最小，为低温挡；当开关S₁闭合，S₂接A时，电路中只有R₁一个电阻工作，此时为中温挡；当开关S₁闭合，S₂接B时，电路为并联电路，根据并联电路电阻规律可知，此时电路总电阻最小，功率最大，为高温挡。（1）由P = UI可得，电煮锅处于中温挡工作时，电路中的电流大小：I_{中}= $\frac{P_{中}}{U}$ = $\frac{1100 W}{220 V}$ = 5 A；（2）由题可得R₁的阻值：R₁ = $\frac{U}{I_{中}}$ = $\frac{220 V}{5 A}$ = 44 Ω，低温挡时电路的总电阻：R_{总}= $\frac{U^{2}}{P_{低}}$ = $\frac{(220 V)^{2}}{550 W}$ = 88 Ω，根据串联电路电阻规律可知：R₂ = R_{总}- R₁ = 88 Ω - 44 Ω = 44 Ω，由R₂ = R₁ = 44 Ω可知，高温挡的功率：P_{高}= P₁ + P₂ = 2P_{中}= 2200 W；（3）电煮锅在中温挡工作15 min消耗的电能：W₁ = P_{中}t = 1100 W×15×60 s = 0.99×10⁶ J，剩余的电能：W₂ = W - W₁ = 2.2×3.6×10⁶ J - 0.99×10⁶ J = 6.93×10⁶ J，由W = Pt可得，在低温挡工作的时间：t' = $\frac{W_{2}}{P_{低}}$ = $\frac{6.93×10^{6}J}{550 W}$ = 12600 s。