《2025年名师测控九年级物理下册人教版山西专版》

8. 如图所示，把两个定值电阻R1、R2放入完全相同的烧瓶中，烧瓶中装有初温相同的煤油，甲烧瓶中煤油的质量大于乙烧瓶中煤油的质量。甲、乙装置串联在电路中通电一段时间后，甲图中温度计示数高于乙图中温度计示数。若将R1、R2并联在电路中通电一段时间后，下列说法正确的是（ ）

A. 通过R1的电流等于通过R2的电流
B. R1两端的电压小于R2两端的电压
C. R1的电功率大于R2的电功率
D. R1产生的热量小于R2产生的热量

答案： D

9. 某款电饭锅有加热和保温两个挡，加热挡的功率为1 000 W，如图是其简化的电路图，已知R1 = 4R2，电饭锅的旋钮开关处于图示位置时是______挡；电饭锅在保温挡工作1 min产生的热量是______J。

答案： 保温 12 000

(2024·太原期末）某校宿舍安装了某品牌速热式电热水器，该电热水器的铭牌标明：加热功率为4 400 W，保温功率为100 W；内部结构如图甲所示，R1、R2是水箱中加热盘内的电热丝。水箱放满水后闭合开关S1开始加热，当水温升高到40 ℃时，温控开关S2自动切换到保温状态。观察发现，某天当一寝室只有热水器工作时，将一箱20 kg的冷水加热1 min，热水器显示屏显示水温由20 ℃上升到22 ℃，同时本寝室的电能表（如图乙）指示灯闪烁了80次。已知：c水 = 4.2×10³ J/(kg·℃)，不考虑电阻随温度变化。求：

(1)R2的阻值。
(2)电热水器的实际加热功率。
(3)电热水器的加热效率。

答案： 解:
(1)由图甲可知,当$S_{1}$闭合、$S_{2}$接$a$时,$R_{1}$、$R_{2}$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,电热水器处于保温状态,当$S_{1}$闭合、$S_{2}$接$b$时,只有$R_{2}$工作,电路中的总电阻最小,总功率最大,电热水器处于加热状态,由$P = \frac{U^{2}}{R}$可知,$R_{2}$的阻值:$R_{2}=\frac{U^{2}}{P_{加热}}=\frac{(220 V)^{2}}{4400 W}=11 Ω$;
(2)电能表上“1200 imp/(kW·h)”表示电路中用电器每消耗1kW·h电能,电能表的指示灯闪烁1200次,则电能表指示灯闪烁80次,电热水器消耗的电能:$W=\frac{80 imp}{1200 imp/(kW\cdot h)}=\frac{1}{15}kW\cdot h = 2.4×10^{5} J$,电热水器的实际加热功率:$P=\frac{W}{t}=\frac{2.4×10^{5} J}{1×60 s}=4000 W$;
(3)水吸收的热量:$Q_{吸}=c_{水}m(t_{1}-t_{0}) = 4.2×10^{3} J/(kg\cdot^{\circ}C)×20 kg×(22^{\circ}C - 20^{\circ}C)=1.68×10^{5} J$,电热水器的加热效率:$\eta=\frac{Q_{吸}}{W}=\frac{1.68×10^{5} J}{2.4×10^{5} J}=0.7 = 70\%$。