《2025年星推荐涂教材九年级物理下册人教版》

1.(2023·乐山中考)如图所示，图甲为某电饭锅的实物图，图乙为其电路原理图，图丙为电饭锅铭牌的主要参数，$R_{1}$和$R_{2}$为电阻不变的电热丝，$S_{1}$为总开关，$S_{2}$为温控开关。该电饭锅可以通过$S_{1}$、$S_{2}$两个开关的断开与闭合实现加热、保温两个挡位的变化。将电饭锅接入电源电压为220V的电路中，求：
　　　　　　
(1)电饭锅在处于加热挡时的电流；
(2)电饭锅处于保温挡时，持续工作10min，产生的热量是多少焦；
(3)$R_{1}$和$R_{2}$的阻值。

答案：
(1)4A
(2)4.8×10⁴J　
(3)55Ω　550Ω
解析:
(1)由题图丙参数可知，电饭锅的加热挡功率P加=880W,
由P = UI可知，电饭锅在处于加热挡时的电流：I = $\frac{P_{加}}{U}$ = $\frac{880W}{220V}$ = 4A。
(2)由P = $\frac{W}{t}$可知，电饭锅处于保温挡时，持续工作10min，产生的热量：Q = W = P保t = 80W×10×60s = 4.8×10⁴J。
(3)由题图乙可知，当开关S₁闭合，S₂断开时，R₁、R₂串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由P = $\frac{U^{2}}{R}$可知，电路中的总功率最小，电饭锅处于保温挡；当开关S₁、S₂都闭合时，只有R₁工作，电路中的总电阻最小，由P = $\frac{U^{2}}{R}$可知，电路中的总功率最大，电饭锅处于加热挡。
由P = $\frac{U^{2}}{R}$可知，R₁的阻值：R₁ = $\frac{U^{2}}{P_{加}}$ = $\frac{(220V)^{2}}{880W}$ = 55Ω，
R₁、R₂的串联总电阻：R = $\frac{U^{2}}{P_{保}}$ = $\frac{(220V)^{2}}{80W}$ = 605Ω，
根据串联电路的电阻特点可知，R₂的阻值：R₂ = R - R₁ = 605Ω - 55Ω = 550Ω。

2.(2024·宝安二模)火锅是我国独创的一种美食方式，电火锅因其使用方便受到人们的喜爱，如图甲所示。电火锅的内部简化电路图如图乙所示，其额定电压为220V，有高温和低温两个挡位，高温挡的额定功率为2200W，低温挡的额定功率为440W，发热电阻$R_{1}$、$R_{2}$的阻值不变。求：
(1)电火锅高温挡正常工作5min消耗的电能；
(2)电火锅低温挡正常工作时通过发热电阻$R_{2}$的电流；
(3)发热电阻$R_{1}$的阻值。

答案：
(1)6.6×10⁵J　
(2)2A　
(3)88Ω
解析:由题图乙可知，当只闭合开关S时，R₁、R₂串联，电火锅为低温挡；当开关S、S₁都闭合时，只有发热电阻R₂工作，电火锅为高温挡。
(1)电火锅高温挡正常工作5min消耗的电能W = P高t = 2200W×5×60s = 6.6×10⁵J。
(2)电火锅低温挡正常工作时通过发热电阻R₂的电流I₂ = I低 = $\frac{P_{低}}{U}$ = $\frac{440W}{220V}$ = 2A。
(3)发热电阻R₂的阻值R₂ = $\frac{U^{2}}{P_{高}}$ = $\frac{(220V)^{2}}{2200W}$ = 22Ω，
电火锅为低温挡时电路中的总电阻R总 = $\frac{U^{2}}{P_{低}}$ = $\frac{(220V)^{2}}{440W}$ = 110Ω，发热电阻R₁的阻值R₁ = R总 - R₂ = 110Ω - 22Ω = 88Ω。