《2025年星推荐涂教材九年级物理下册人教版》

11(2024·连云港中考)小明家的电水壶的内部电路如图所示，其中R₁、R₂为电热丝，S是电源开关，S₀是温控开关(水温达到100 ℃，自动由加热状态切换为保温状态)。该电水壶的部分重要参数如表所示。已知电源电压为220 V。求：
　
　　　　　
(1)当开关S闭合，S₀断开时，电路中的电流；
(2)当开关S和S₀均闭合时，R₁的电功率；
(3)在加热状态下，该电水壶工作50 s消耗的电能。

答案：
(1)0.2A　
(2)836W　
(3)4.4×10⁴J
解析:
(1)当开关S闭合，S0断开时，电水壶处于保温状态，由P = UI得，电路中的电流：I = P保温 / U = 44W / 220V = 0.2A。
(2)当开关S和S0均闭合时，电水壶处于加热状态，其总功率等于两电阻电功率之和，则R1的电功率：P1 = P总 - P保温 = 880W - 44W = 836W。
(3)在加热状态下，该电水壶工作50s消耗的电能：W = P总t = 880W×50s = 4.4×10⁴J。

12(兰州中考)一款内置电陶炉的电暖桌如图甲所示，它不仅具有桌面暖手、桌底暖脚功能，还可以烧水、煮茶等。电陶炉的简化电路如图乙所示，其参数如表所示，高温挡额定功率字迹已被磨损。旋转旋钮开关，可实现停止工作、低温挡和高温挡的转换。R₁和R₂均为电热丝，R₂ = 72.6 Ω。求：
　
(1)R₁的阻值；
(2)高温挡额定功率；
(3)在某用电高峰期，若家庭电路中只有电陶炉在工作，发现标有“3 000 imp/(kW·h)”的电能表的指示灯闪烁168次，使质量为1.7 kg的水从25 ℃升高到49 ℃，求此时电陶炉的加热效率。[c水 = 4.2×10³ J/(kg·℃)]

答案：
(1)48.4Ω　
(2)1000W　
(3)85%
解析:
(1)旋钮开关放在1位置时，两电阻串联，总电阻较大，电源电压不变，根据P = U² / R可知总功率较小，电陶炉处于低温挡，根据P = U² / R可知R串 = U² / P低温 = ((220V)² / 400W) = 121Ω;根据电阻串联的特点可知R1 = R串 - R2 = 121Ω - 72.6Ω = 48.4Ω。
(2)旋钮开关放在2位置时，电路为R1的简单电路，总电阻较小，电源电压不变，根据P = U² / R可知总功率较大，电陶炉处于高温挡，根据P = U² / R可知高温挡额定功率P高温 = U² / R1 = ((220V)² / 48.4Ω) = 1000W。
(3)电能表上的3000imp/(kW·h)，表示电路中用电器消耗1kW·h电能，电能表的指示灯闪烁3000次，故闪烁168次电陶炉消耗的电能：W = 1 / 3000 (kW·h)/imp×168imp = 0.056kW·h = 2.016×10⁵J，质量为1.7kg的水从25℃升高到49℃吸收的热量Q = c水mΔt = 4.2×10³J/(kg·℃)×1.7kg×(49℃ - 25℃) = 1.7136×10⁵J;此时电陶炉的加热效率：η = (Q / W)×100% = (1.7136×10⁵J / 2.016×10⁵J)×100% = 85%。