《2025年星推荐涂教材九年级物理下册人教版》

3.(靖江一模)小明家新买的空气炸锅，具有高温、低温两个挡位，内部的简化电路图如图2所示。已知该空气炸锅内有开关$S_{1}$、$S_{2}$和发热电阻$R_{1}$、$R_{2}$，$R_{2}$的阻值为220Ω。请解决下列问题：
　
 　　
　　
　　　
(1)该空气炸锅的低温挡的电功率；
(2)一个周末，小明在爸爸的帮助下，断开家中其他用电器，家庭电路中只接通该空气炸锅，置于高温挡加热食物，正常工作2min，发现家中如图3所示的电能表指示灯闪烁了32次。求该空气炸锅的高温挡功率；
(3)$R_{1}$的阻值(保留一位小数)。

答案：
(1)220W　
(2)1200W　
(3)49.4Ω
解析:
(1)当S₁、S₂都闭合时，R₁、R₂并联，根据并联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻最小，电路中的总功率最大，空气炸锅处于高温挡；当只闭合开关S₁时，只有R₂工作，电路中的总电阻最大，总功率最小，空气炸锅处于低温挡；低温挡的功率P低 = P₂ = $\frac{U^{2}}{R_{2}}$ = $\frac{(220V)^{2}}{220Ω}$ = 220W。
(2)根据电能表参数800imp/(kW·h)可知，空气炸锅在t = 2min = $\frac{1}{30}$h内指示灯闪烁32次消耗的电能W = $\frac{32}{800}$kW·h = 0.04kW·h；空气炸锅的高温挡功率P高 = $\frac{W}{t}$ = $\frac{0.04kW·h}{\frac{1}{30}h}$ = 1.2kW = 1200W。
(3)根据并联电路各支路互不影响，电阻R₁的功率P₁ = P高 - P₂ = 1200W - 220W = 980W；R₁ = $\frac{U^{2}}{P_{1}}$ = $\frac{(220V)^{2}}{980W}$ ≈ 49.4Ω。

4.(2024·深圳中考)如图甲所示是某款鸡蛋孵化器，底部装有加热器。通电后，加热器对水加热，水向上方鸡蛋传递热量，提供孵化所需能量。孵化器简化电路如图乙所示，$R_{1}$、$R_{2}$都是发热电阻，孵化器相关参数如表所示。
　
　 　
(1)孵化器在保温挡正常工作，通过$R_{2}$的电流是多少?
(2)$R_{2}$的阻值是多少?
(3)孵化器在加热挡正常工作5min消耗电能是多少? 芳芳同学算出水在这段时间吸收热量2.16×10⁴J，则孵化器对水加热的效率是多少?

答案：
(1)0.1A　
(2)2200Ω　
(3)90%
解析:
(1)由题图乙可知，当R₂单独工作时是保温挡，保温挡功率为22W，通过R₂的电流I₂ = $\frac{P}{U}$ = $\frac{22W}{220V}$ = 0.1A。
(2)电阻R₂ = $\frac{U}{I_{2}}$ = $\frac{220V}{0.1A}$ = 2200Ω。
(3)加热挡功率为80W，加热挡正常工作5min消耗电能W = Pt = 80W×5×60s = 2.4×10⁴J
加热过程中电能转化为内能被水吸收，水吸收热量2.16×10⁴J，孵化器对水加热的效率η = $\frac{Q_{吸}}{W}$ = $\frac{2.16×10^{4}J}{2.4×10^{4}J}$×100% = 90%。