《2025年畅响双优卷九年级物理全一册人教版》

14.（牡丹江中考）某家用电热毯的铭牌和工作原理的简化电路图如表和图所示。当电热毯在额定电压下工作时：
（1）通过$R_{1}$的电流和$R_{1}$的电阻各是多少？
（2）高温挡工作 1 h，电热毯产生的热量是多少？
（3）写出一条使用电热毯的注意事项。

答案： 解:
(1)只闭合$S_{1}$时，只有$R_{1}$接入电路，电阻较大，根据$P=\frac{U^{2}}{R}$知电路处于低温挡，同时闭合$S_{1}$、$S_{2}$时，两电阻并联，电阻较小，根据$P=\frac{U^{2}}{R}$知电路处于高温挡. 电路处于低温挡时，根据$P = UI$得通过$R_{1}$的电流：$I_{1}=\frac{P_{低}}{U}=\frac{88W}{220V}=0.4A$，
$R_{1}$的电阻：$R_{1}=\frac{U}{I_{1}}=\frac{220V}{0.4A}=550\Omega$。
(2)高温挡工作1h，电热毯产生的热量：
$Q = W = P_{高}t = 110W×1×3600s = 3.96×10^{5}J$。
(3)注意散热(或使用前要认真阅读说明书，不要折叠使用，不要洗涤或干洗，不要长时间使用造成皮肤灼伤，不使用时要及时断电，保持使用时干燥等).

15.（广东中考）如图甲是用某款 3D 打印笔进行立体绘画时的场景。打印笔通电后，笔内电阻丝发热使笔内绘画材料熔化。加热电路简化后如图乙所示，电源电压恒为 6 V，$R_{1}$和$R_{2}$为发热电阻丝。只闭合$S_{1}$时低温挡工作，$S_{1}$、$S_{2}$都闭合时高温挡工作，高温挡和低温挡的功率比为 4:3，$R_{1}=4Ω$，忽略电阻丝阻值随温度变化。求：
（1）通过$R_{1}$的电流。
（2）低温挡的功率。
（3）$R_{2}$的电阻值。

答案： 解:
(1)只闭合$S_{1}$时，电路为$R_{1}$的简单电路，则通过$R_{1}$的电流：$I_{1}=\frac{U}{R_{1}}=\frac{6V}{4\Omega}=1.5A$。
(2)只闭合$S_{1}$时低温挡工作，此时电路为$R_{1}$的简单电路，则低温挡的功率：$P_{低}=\frac{U^{2}}{R_{1}}=\frac{(6V)^{2}}{4\Omega}=9W$。
(3)高温挡和低温挡的功率比为4:3，则高温挡的功率：
$P_{高}=\frac{4}{3}P_{低}=\frac{4}{3}×9W = 12W$，
$S_{1}$、$S_{2}$都闭合时$R_{1}$、$R_{2}$并联，此时为高温挡，因为通过$R_{1}$的电压不变，电阻不变，所以功率不变，故$R_{2}$的功率：
$P_{2}=P_{高}-P_{低}=12W - 9W = 3W$，则$R_{2}$的电阻值：
$R_{2}=\frac{U^{2}}{P_{2}}=\frac{(6V)^{2}}{3W}=12\Omega$。

16.（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 220 V 的电路中，求：
（1）电饭锅处于加热挡时的电流。
（2）电饭锅处于保温挡时，持续工作 10 min，产生的热量是多少焦。
（3）$R_{1}$和$R_{2}$的阻值。

答案： 解:
(1)由图表参数可知，电饭锅的加热功率$P_{加}=880W$，
由$P = UI$可知，电饭锅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：$Q = W = P_{保}t = 80W×10×60s = 4.8×10^{4}J$。
(3)由图乙可知，当开关$S_{1}$闭合，$S_{2}$断开时，$R_{1}$、$R_{2}$串联，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$S_{1}$、$S_{2}$都闭合时，只有$R_{1}$工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，电饭锅处于加热挡；
由$P=\frac{U^{2}}{R}$可知，$R_{1}$的阻值：$R_{1}=\frac{U^{2}}{P_{加}}=\frac{(220V)^{2}}{880W}=55\Omega$。
$R_{1}$、$R_{2}$的串联总电阻：$R=\frac{U^{2}}{P_{保}}=\frac{(220V)^{2}}{80W}=605\Omega$，
$R_{2}$的阻值：$R_{2}=R - R_{1}=605\Omega - 55\Omega = 550\Omega$。