《2025年一本九年级物理全一册人教版重庆专版》

16. (2023·重庆中考A卷)如图所示的电路中，电源电压恒为2V，电阻$R_{1}$的阻值为10Ω，电阻$R_{2}$的阻值为20Ω，闭合开关S。求：
(1)通过电阻$R_{1}$的电流为0.2A；
(2)通电50s，电阻$R_{2}$消耗的电能为10J。

答案： 解：
(1)由题图可知，电阻$R_{1}$、$R_{2}$并联，通过电阻$R_{1}$的电流$I_{1}=\frac{U}{R_{1}}=\frac{2V}{10Ω}=0.2A$
(2)电阻$R_{2}$消耗的电能$W_{2}=\frac{U^{2}}{R_{2}}t=\frac{(2V)^{2}}{20Ω}×50s = 10J$

17. (2024·黑龙江齐齐哈尔中考)图甲是一款利用高温水蒸气熨烫衣服的家用便携式挂烫机，它正常工作时的电压为220V。有高温和低温两个加热挡位，其内部简化电路如图乙所示，当双触点开关S接触1和2时为关机状态。$R_{1}$、$R_{2}$是两个阻值不变的电热丝，$R_{1}=R_{2}=48.4Ω$。
(1)挂烫机使用低温挡位正常工作时的电功率为多少？
(2)若某次使用时，用高温挡位正常工作，将0.2kg的水从20℃加热到100℃，水吸收的热量是多少？$[c_{水}=4.2×10^{3}J/(kg·℃)]$
(3)若第(2)问中用高温挡位正常工作，加热过程共用时80s，则此次加热过程，该挂烫机的加热效率是多少？
(1)挂烫机使用低温挡位正常工作时的电功率为500W。
(2)水吸收的热量是6.72×10^{4}J。
(3)此次加热过程，该挂烫机的加热效率是84%。

答案： 解：
(1)当开关接触 2 和 3 时，$R_{1}$与$R_{2}$串联接入电路，此时处于低温挡位，$R_{1}$与$R_{2}$串联的总电阻$R_{总}=R_{1}+R_{2}=48.4Ω + 48.4Ω = 96.8Ω$使用低温挡位正常工作时的电功率$P_{低}=\frac{U^{2}}{R_{总}}=\frac{(220V)^{2}}{96.8Ω}=500W$
(2)水吸收的热量$Q_{吸}=c_{水}m_{水}\Delta t = 4.2×10^{3}J/(kg·^{\circ}C)×0.2kg×(100^{\circ}C - 20^{\circ}C)=6.72×10^{4}J$
(3)当开关接触 3 和 4 时，只有$R_{2}$工作，此时处于高温挡位，挂烫机高温挡位的电功率$P_{高}=\frac{U^{2}}{R_{2}}=\frac{(220V)^{2}}{48.4Ω}=1000W$挂烫机用高温挡位加热消耗的电能$W = P_{高}t = 1000W×80s = 8×10^{4}J$该挂烫机的加热效率$\eta=\frac{Q_{吸}}{W}=\frac{6.72×10^{4}J}{8×10^{4}J}=0.84 = 84\%$