《2025年课堂点睛九年级物理下册人教版》

4.（物理与生活）智能家居带给我们健康、舒适的生活，如智能马桶（图甲）。某品牌智能马桶座圈的简易加热电路如图乙所示，电阻$R_{1}$和$R_{2}$是阻值恒定的电热丝，单刀双掷开关$S_{2}$可接$a$或$b$，再通过开关$S_{1}$的通断，实现“高、中、低”三种温挡的调节，其中低温挡的功率为20W，电阻$R_{2}$为1210Ω。
（1）座圈加热时，把电能转化为______能；
（2）当开关$S_{1}$闭合、$S_{2}$接$a$时，该座圈的电路相当于下列选项中的（ ）

（3）1kW·h的电能可供该座圈低温挡工作多久？
（4）该座圈处于中温挡工作时的电功率为多少？

答案：
(1)内
(2)C
(3)解：$1kW\cdot h$的电能可供该座圈低温挡工作时间为：$t=\frac{W}{P_{低}}=\frac{1kW\cdot h}{0.02kW}=50h$
(4)当开关$S_{1}$断开、$S_{2}$接$b$时，$R_{1}$、$R_{2}$串联接入电路，该座圈处于低温挡，总电阻为：$R=\frac{U^{2}}{P_{低}}=\frac{(220V)^{2}}{20W}=2420\Omega$，$R_{1}$的阻值为：$R_{1}=R - R_{2}=2420\Omega - 1210\Omega = 1210\Omega$，当$S_{1}$闭合、$S_{2}$接$b$时，只有$R_{1}$接入电路工作，该座圈处于中温挡，中温挡工作时的电功率为：$P_{中}=\frac{U^{2}}{R_{1}}=\frac{(220V)^{2}}{1210\Omega}=40W$