《2025年亮点给力全优练霸九年级物理下册苏科版》

12. 如图甲所示电路，电源电压恒定，$R_{0}$为定值电阻. 闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P从最右端滑至最左端时，小灯泡L恰好正常发光，电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙所示. 则：小灯泡的额定功率为________W；当滑片在最右端时，小灯泡的实际功率为________W.

答案： 6@@1

13.（2024·黑龙江鸡西）一款小型电火锅如图甲所示，通过挡位开关实现高、中、低三挡控温功能；图乙是它的简化电路图，$R_{1}$、$R_{2}$、$R_{3}$均为加热电阻（阻值保持不变）. 已知$R_{1}$的阻值为176 Ω，电火锅的部分参数如下表所示. 则：

|额定电压|220 V|
|--|--|
|低温挡功率| |
|中温挡功率|440 W|
|高温挡功率|1 100 W|
（1）$R_{2}$的阻值是多少？
（2）电火锅在低温挡工作时的功率是多少？
（3）某次使用时，在标准大气压下，用中温挡将1 kg水从20 ℃加热到沸腾，用时14 min，不计热量损失，该电火锅中温挡的实际功率是多少？[$c_{水}=4.2×10^{3} J/(kg·℃)$]

答案： 解析：
(1) 由表中参数可知，高温挡的功率$P_{高}=1100\ W$，中温挡的功率$P_{中}=440\ W$，由图乙可知，高温挡时只有$R_{3}$连入电路，电源电压为220 V，由$P = \frac{U^{2}}{R}$可得，$R_{3}$的阻值$R_{3}=\frac{U^{2}}{P_{高}}=\frac{(220\ V)^{2}}{1100\ W}=44\ \Omega$。中温挡时$R_{2}$和$R_{3}$串联接入电路，电源电压为220 V，则$P_{中}=\frac{U^{2}}{R_{中}}=\frac{U^{2}}{R_{2}+R_{3}}=\frac{(220\ V)^{2}}{R_{2}+44\ \Omega}=440\ W$，解得$R_{2}=66\ \Omega$。
(2) 低温挡时，$R_{1}$、$R_{3}$串联接入电路，电火锅在低温挡工作时的功率$P_{低}=\frac{U^{2}}{R_{低}}=\frac{U^{2}}{R_{1}+R_{3}}=\frac{(220\ V)^{2}}{176\ \Omega + 44\ \Omega}=220\ W$。
(3) 水吸收的热量$Q_{吸}=c_{水}m_{水}(t - t_{0})=4.2\times10^{3}\ J/(kg\cdot^{\circ}C)\times1\ kg\times(100\ ^{\circ}C - 20\ ^{\circ}C)=3.36\times10^{5}\ J$，不计热损失，用电火锅中温挡加热消耗的电能$W = Q_{吸}=3.36\times10^{5}\ J$，则该电火锅中温挡的实际功率$P_{中实}=\frac{W}{t'}=\frac{3.36\times10^{5}\ J}{14\times60\ s}=400\ W$。