《2025年走向中考考场九年级物理全一册人教版河北专版》

1.（2023·保定模拟）小波班上有一台饮水机，它的铭牌如下表，工作电路如图1所示，S₀是温控开关，可以自动控制饮水机为加热或保温状态。问:
|热水箱容量|1.5 L|
|额定电压|220 V|
|加热功率|550 W|
　　
(1)将1.5 kg的水从20℃加热到90℃，水吸收的热量是多少$？[c_{水}=4.2×10³ J/(kg·℃)]$
(2)饮水机在加热状态下正常工作15 min，消耗的电能是多少？
(3)若在保温状态下，饮水机消耗的功率是44 W，则R₂的阻值是多少？

答案： 解：
(1)水吸收的热量：$Q_{吸}=c_{水}m\Delta t = 4.2\times10^{3}\text{ J/(kg}\cdot^{\circ}\text{C})\times1.5\text{ kg}\times(90^{\circ}\text{C}-20^{\circ}\text{C}) = 4.41\times10^{5}\text{ J}$。
(2)饮水机加热15 min消耗的电能：$W = Pt = 550\text{ W}\times15\times60\text{ s} = 4.95\times10^{5}\text{ J}$。
(3)当$S_{0}$断开时，电路中只有$R_{2}$工作，电路中总电阻较大，总功率较小，为保温状态，根据$P = \frac{U^{2}}{R}$得，$R_{2}$的阻值：$R_{2}=\frac{U^{2}}{P'}=\frac{(220\text{ V})^{2}}{44\text{ W}} = 1100\text{ }\Omega$。

2.（2023·石家庄模拟）冬天，人们常用电热毯来取暖。如图2所示，是某品牌电热毯的等效电路图，有高温挡和低温挡，低温挡电功率为25 W，已知电阻R = 484 Ω。
　(1)开关S闭合时，电热毯处于________挡。
　(2)求电热毯在低温挡下工作
　　　　　　　　　　　　　 1h所消耗的电能。
　(3)求电阻R₀的阻值。

答案： 解：
(1)高温
(2)电热毯在低温挡下工作1 h所消耗的电能$W = P_{低}t = 25\text{ W}\times3600\text{ s} = 9\times10^{4}\text{ J}$。
(3)低温挡时电路的总电阻$R_{总}=\frac{U^{2}}{P_{低}}=\frac{(220\text{ V})^{2}}{25\text{ W}} = 1936\text{ }\Omega$，$R_{0}$的阻值：$R_{0}=R_{总}-R = 1936\text{ }\Omega - 484\text{ }\Omega = 1452\text{ }\Omega$。

3.小宇家中有一个足浴盆，其部分铭牌信息如图3甲所示，图乙为足浴盆的工作电路，R₁、R₂均为电热丝，当开关S接a、b触点时，足浴盆的挡位不同。求：
 
　　　　
　　　　　　　　　　　　图3
(1)额定加热电流。
(2)R₁和R₂的阻值各为多少。
(3)在用电高峰期，小宇关闭家中其他用电器，只让足浴盆通电，使其处于加热挡1 min，电能表(如图丙所示)的转盘转了30转，则足浴盆加热挡的实际功率为多少。

答案： 解：
(1)额定加热电流$I=\frac{P_{加热}}{U}=\frac{880\text{ W}}{220\text{ V}} = 4\text{ A}$。
(2)由图乙可知，开关接$a$时，电阻$R_{1}$、$R_{2}$串联，此时为保温挡；开关接$b$时，只有$R_{2}$工作，电路为加热挡，$R_{2}$的阻值$R_{2}=\frac{U}{I}=\frac{220\text{ V}}{4\text{ A}} = 55\text{ }\Omega$；处于保温挡时，电路总电阻$R_{总}=\frac{U^{2}}{P_{保}}=\frac{(220\text{ V})^{2}}{100\text{ W}} = 484\text{ }\Omega$，则：$R_{1}=R_{总}-R_{2}=484\text{ }\Omega - 55\text{ }\Omega = 429\text{ }\Omega$。
(3)电能表转盘转30转，结合图丙中信息知足浴盆实际消耗的电能$W=\frac{30\text{ r}}{3000\text{ r/(kW}\cdot\text{h)}}=\frac{1}{100}\text{ kW}\cdot\text{h}$，加热挡实际功率$P_{实}=\frac{W}{t}=\frac{\frac{1}{100}\text{ kW}\cdot\text{h}}{\frac{1}{60}\text{ h}} = 0.6\text{ kW} = 600\text{ W}$。