《2025年万唯中考大小卷九年级物理全一册沪科版》

14. 小明妈妈购买了一个可加热的桌垫（暖桌垫），其加热装置部分电路简图如图甲所示，电源电压为220 V，S为电加热开关，$R_0$和$R_1$为电热丝，该装置可以通过操控旋钮来改变$R_1$滑动端的位置来控制温度，图乙是某次使用暖桌垫利用“最高挡”和“最低挡”共工作5 min的$P - t$图像. 求：
（1）当顺时针旋转滑动端时，暖桌垫的温度升高，则$E、F$分别与______（选填“A和B”“B和C”或“A和C”）相接；
（2）电热丝$R_1$的最大阻值；
（3）此次工作过程中给暖桌垫提供的热量.

答案： （1）A和B（2分） 解：（2）当暖桌垫处于“最高挡”时，此时电路是R₀的简单电路，由\(P=\frac{U^{2}}{R}\)得R₀的电阻\(R_{0}=\frac{U^{2}}{P_{高}}=\frac{(220V)^{2}}{110W}=440Ω\) （2分） 当电热丝R₁接入电路的阻值最大时，暖桌垫处于“最低挡”，功率为\(P_{低}=55W\) 此时电路中R₁和R₀串联，由公式\(P=\frac{U^{2}}{R}\)可知\(P_{低}=\frac{U^{2}}{R_{0}+R_{1max}}\)，所以\(R_{1max}=\frac{U^{2}}{P_{低}} - R_{0}=\frac{(220V)^{2}}{55W}-440Ω = 440Ω\) （3分） （3）由图乙可知，暖桌垫在“最高挡”工作3 min，在“最低挡”工作2 min 在“最高挡”工作时提供的热量\(Q_{1}=W_{1}=P_{高}t = 110W×3×60s = 1.98×10^{4}J\) （2分） 在“最低挡”工作时提供的热量\(Q_{2}=W_{2}=P_{低}t = 55W×2×60s = 6.6×10^{3}J\) （2分） 此次工作中给暖桌垫提供的总热量\(Q_{总}=Q_{1}+Q_{2}=1.98×10^{4}J + 6.6×10^{3}J = 2.64×10^{4}J\) （2分）