《2025年奔跑吧少年九年级科学全一册浙教版》

9. 两根电热丝的阻值相等,把这两根电热丝串联起来使用时,烧开一壶水需要20分钟,若把它们并联起来使用,则烧开同样一壶水需要的时间是(A)
A. 5分钟
B. 10分钟
C. 20分钟
D. 40分钟

答案： A

(1)发热丝在工作过程中,将电能转化为内能。
(2)若两种金属丝中,一种作发热丝,另一种作连接充电宝和发热丝的导线,则作发热丝的是哪一种金属丝？请选择并说明理由。合金丝；由$Q = I^{2}Rt$可得，电热丝与导线串联，电流一定，合金丝电阻大，产生的热量多。
(3)若在其他条件都不改变的情况下,只将输出电压为5伏的充电宝换成输出电压为10伏的电源,则此电加热坐垫的发热功率将变为原来的4倍。(不考虑温度对金属丝的影响)

答案：
(1)内能
(2)合金丝；由 $Q = I^{2}Rt$ 可得，电热丝与导线串联，电流一定，合金丝电阻大，产生的热量多
(3)4

11. 如图所示为小叶测量一个小电扇的机械效率时所用的电路图,小叶调节滑动变阻器的滑片至适当位置,再抓住电扇的叶片,使电扇的电动机不会转动,合上开关,读出电压表和电流表的示数分别为$U_{1}和I_{1}$；接着放开电扇叶片,让电动机转动,读出电压表和电流表的示数分别为$U_{2}和I_{2}$；已知电源电压为U并保持不变。请回答下列问题：
(1)电动机转动时的电功率为______$U_{2}I_{2}$(填表达式,下同)。
(2)电动机转动时线圈电阻为______$\frac{U_{1}}{I_{1}}$。

答案：
(1)$U_{2}I_{2}$
(2)$\frac{U_{1}}{I_{1}}$

12. 某型号电饭煲有加热和保温功能,如图甲所示为其内部电路原理图,如图乙所示为该电饭煲工作时电功率与时间的关系图像。
(1)当开关S接触点2时,该电饭煲处于保温(填“保温”或“加热”)状态。
(2)图乙中阴影部分面积表示的物理量是电饭煲加热时消耗的电能和保温时消耗的电能之和。
(3)根据图乙计算,该电饭煲工作20分钟消耗多少电能？
该电饭煲工作20分钟消耗的电能 $W = W_{1} + W_{2} = P_{加热}t_{1} + P_{保温}t_{2} = 800$ 瓦 $×10×60$ 秒 $+100$ 瓦 $×10×60$ 秒 $= 5.4×10^{5}$ 焦。
(4)计算$R_{1}$的阻值。
由 $P = \frac{U^{2}}{R}$ 可得，$R_{1}$ 的阻值为 $R_{1} = \frac{U^{2}}{P_{加热}} = \frac{(220 伏)^{2}}{800 瓦} = 60.5$ 欧。

答案：
(1)保温
(2)电饭煲加热时消耗的电能和保温时消耗的电能之和
(3)该电饭煲工作20分钟消耗的电能 $W = W_{1} + W_{2} = P_{加热}t_{1} + P_{保温}t_{2} = 800$ 瓦 $×10×60$ 秒 $+100$ 瓦 $×10×60$ 秒 $= 5.4×10^{5}$ 焦。
(4)由 $P = \frac{U^{2}}{R}$ 可得，$R_{1}$ 的阻值为 $R_{1} = \frac{U^{2}}{P_{加热}} = \frac{(220 伏)^{2}}{800 瓦} = 60.5$ 欧。