《2025年名师测控九年级物理下册人教版山西专版》

1.(2024·晋中介休市模拟改编)根据公式$P=\frac{U^{2}}{R}$可知，电压一定时，电阻越大，电功率越______。如表为某电烤箱铭牌的部分参数，其简化电路如图所示。当开关S闭合时，电烤箱处于______(选填“高”或“低”)温挡。当电烤箱在高温挡工作时，电路中的电流是______A。
|额定电压|220 V|
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|额定功率|高温挡|1100 W|
| |低温挡|440 W|
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答案：
小 高

[变式题][原创题]如图所示是有“加热”和“保温”两个挡位电饭锅的简化电路原理图，AB两端电压为220 V且保持不变，其中$R_{1}$、$R_{2}$均为发热电阻。当开关S分别接“a”和“b”时，电流表的示数分别为5 A和2 A，则电阻$R_{2}$为______Ω；若电饭锅处于“加热”挡产生的热量为$6.6×10^{5}$J，则其在“加热”挡工作的时间为______s。

答案： 66 600

2.(2024·湖南长沙)小明为爷爷设计了一款有“速热”和“保温”两挡的防寒服，内部电路简化如图所示。电源两端电压为6 V，电热丝$R_{1}$、$R_{2}$的阻值恒定，$R_{1}=4\Omega$。

(1)只闭合开关$S_{1}$时，通过$R_{1}$的电流是多大?
(2)只闭合开关$S_{1}$时，$R_{1}$的电功率是多少?
(3)电源两端电压为6 V时，“速热”挡的电功率为36 W。若更换成电压为5 V的电源，则使用“速热”挡通电10 s产生的热量是多少?

答案：
解：
(1)只闭合开关$S_{1}$时，电路为$R_{1}$的简单电路，通过$R_{1}$的电流：$I_{1}=\frac{U}{R_{1}}=\frac{6V}{4\Omega}=1.5A$ ；
(2)只闭合开关$S_{1}$时，电路为$R_{1}$的简单电路，$R_{1}$的电功率：$P_{1}=\frac{U^{2}}{R_{1}}=\frac{(6V)^{2}}{4\Omega}=9W$；
(3)由图可知，只闭合开关$S_{1}$时，电路为$R_{1}$的简单电路，两开关都闭合时，两电阻并联，由$P = \frac{U^{2}}{R}$可知，此时功率最大，为“速热”挡。已知电源两端电压为6V时，由$P = UI$可得，干路中的电流：$I=\frac{P}{U}=\frac{36W}{6V}=6A$，通过$R_{2}$的电流：$I_{2}=I - I_{1}=6A - 1.5A = 4.5A$，由$I=\frac{U}{R}$得，$R_{2}$的阻值：$R_{2}=\frac{U}{I_{2}}=\frac{6V}{4.5A}=\frac{4}{3}\Omega$。若更换成电压为5V的电源，此时电路中的电流：$I'=\frac{U'}{R_{1}}+\frac{U'}{R_{2}}=\frac{5V}{4\Omega}+\frac{5V}{\frac{4}{3}\Omega}=5A$，使用“速热”挡通电10s产生的热量：$Q = W = U'I't = 5V×5A×10s = 250J$ 。