《2025年亮点给力提优课时作业本九年级物理下册苏科版》

1. （2024·北京二模）如图甲所示的电热杯垫有加热和保温两个挡位，内部简化电路如图乙所示，$R_1$、$R_2$为加热电阻丝（忽略温度对电阻的影响），已知电源电压$U = 10\ V$且保持不变，$R_1 = 10\ \Omega$，当电热杯垫处于加热挡时，其功率为$30\ W$。下列说法正确的是 （ ）

A. 开关$S_1$、$S_2$闭合时，电热杯垫处于保温挡
B. 当电热杯垫处于加热挡时，加热电阻丝$R_1$的功率为$20\ W$
C. 当电热杯垫处于保温挡时，工作$30\ min$产生的热量为$300\ J$
D. 加热电阻丝$R_2$的阻值为$5\ \Omega$

答案： D

2. （2024·湖北武汉一模）某同学家中有一个标有“$220\ V\ \ 1100\ W$”字样的即热式水龙头，其电阻为$R_0$，他发现冬天水温较低，春秋两季水温较高，于是他改装了电路，增加了两个相同的发热电阻$R$、两个指示灯（指示灯电阻不计）和单刀双掷开关$S_2$。其中，开关$S_2$可以同时与$a$、$b$相连，或只与$c$相连，使其有高温和低温两挡，如图所示。正常工作时高温挡和低温挡工作的总电流之比为$4:1$，下列说法正确的是 （ ）

A. 改装前，正常加热$1$分钟产生的热量是$6.6×10^3\ J$
B. 改装后，高温挡工作时绿灯亮
C. $R$的阻值为$44\ \Omega$
D. 改装后，低温挡的电功率为$275\ W$

答案： C@@解析：改装前，正常加热1分钟产生的热量$Q = W = Pt = 1100W×60s = 6.6×10^{4}J$，故A错误；由图可知，当开关$S_{1}$闭合、$S_{2}$接$c$时，$R_{0}$、$R$与绿灯串联，此时电路的总电阻最大，由$P=\frac{U^{2}}{R}$可知，总功率最小，水龙头处于低温挡，绿灯亮，当开关$S_{1}$闭合、$S_{2}$同时接$a$和$b$时，$R$与红灯串联后与$R_{0}$并联，此时电路的总电阻最小，总功率最大，水龙头处于高温挡，红灯亮，故B错误；由$P=\frac{U^{2}}{R}$可得，$R_{0}$的阻值$R_{0}=\frac{U^{2}}{P}=\frac{(220V)^{2}}{1100W}=44\Omega$，因为水龙头分别处于高温挡与低温挡时的总电流之比为$4:1$，即$\frac{I_{高温}}{I_{低温}}=\frac{\frac{U}{R}+\frac{U}{R_{0}}}{\frac{U}{R + R_{0}}}=\frac{4}{1}$，解得$R = R_{0}=44\Omega$，故C正确；$R$、$R_{0}$的串联总电阻$R_{总}=R + R_{0}=44\Omega + 44\Omega = 88\Omega$，改装后，低温挡的电功率$P_{低温}=\frac{U^{2}}{R_{总}}=\frac{(220V)^{2}}{88\Omega}=550W$，故D错误。

3. （2024·安徽合肥模拟）

如图甲为一种智能水暖电热毯，毯内布满软管，使用时向主机内注水，接通电源后，主机以最快速度将水加热后输送到软管内，温水在床毯和主机间不断循环使床毯变热。当床毯温度达到设定温度后，主机会自动调整为保温状态继续工作，从而保障使用者的舒适度。已知其额定电压为$220\ V$，主机内的电路结构如图乙所示，$S_2$为智能温控开关，$R_1$和$R_2$均为加热电阻，额定加热功率为$400\ W$，保温功率为$55\ W$。不计温度对电阻的影响，求：
（1）当电热毯处于保温状态时的电流。
（2）$R_1$的阻值。
（3）该产品主机内水的质量为$1\ kg$，广告上写有“$5$分钟升温$40\ ^{\circ}C$，快速温暖被窝”的字样，请你通过计算说明该广告语是否可信。$[c_{水}=4.2×10^3\ J/(kg·^{\circ}C)]$

答案：
(1) $0.25A$
(2) $121\Omega$
(3) 该广告语不可信 解析：
(1) 当电热毯处于保温状态时，其保温功率为$55W$，由$P = UI$可得，保温状态时的电流$I_{保温}=\frac{P_{保温}}{U}=\frac{55W}{220V}=0.25A$。
(2) 由图乙可知，当只有开关$S_{1}$闭合时，两电阻串联，电路的总电阻最大，电路的电功率最小，电热毯处于保温状态；当两开关都闭合时，电路是$R_{1}$的简单电路，电路的电阻最小，电路的电功率最大，电热毯处于加热状态。当两开关都闭合时，由$P=\frac{U^{2}}{R}$可得，$R_{1}$的阻值$R_{1}=\frac{U^{2}}{P_{加热}}=\frac{(220V)^{2}}{400W}=121\Omega$。
(3) 水吸收的热量$Q_{吸}=c_{水}m\Delta t = 4.2×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)×1kg×40^{\circ}C = 1.68×10^{5}J$，由$P=\frac{W}{t}$可得，电热毯处于加热状态时5分钟消耗的电能$W = P_{加热}t = 400W×5×60s = 1.2×10^{5}J$，因$Q_{吸}＞W$，所以该广告语不可信。