《2025年领跑作业本九年级物理全一册人教版深圳专版》

5. 现代科技 (2024 包头) 许多汽车的后视镜配备了如图 4 - 甲所示的加热装置，该装置有“低温”除雾和“高温”除霜功能，保持镜面清晰，确保驾驶安全。其内部电路如图 4 - 乙所示，两加热电阻的电阻分别为 $ R_1 $ 和 $ R_2 $。下列分析正确的是(D)

A.除雾状态，电路中只有电阻为 $ R_1 $ 的加热电阻工作
B.除霜状态，电路中只有电阻为 $ R_2 $ 的加热电阻工作
C.除雾状态，电路的总电流最大
D.除霜状态，电路的总功率最大

答案： D

6. 某型号储水式电热水器铭牌的部分信息如上表所示，中温挡功率值模糊不确定，其简化电路如图 5 所示，两加热电阻的电阻分别为 $ R_1 $ 和 $ R_2 $($ R_1 ＞ R_2 $)。下列说法不正确的是(C)

A.仅闭合开关 $ S_1 $ 时，电热水器处于低温挡
B.闭合开关 $ S_1 $、$ S_2 $ 时，电热水器处于高温挡
C.电热水器的中温挡功率为 $ 2 000 W $
D.闭合开关 $ S_1 $、$ S_2 $ 时，通过电阻为 $ R_1 $、$ R_2 $ 的加热电阻的电流之比为 $ 1 : 2 $

答案： C

7. 物理与生活 图 6 - 甲、乙所示是一种电热水龙头和它的电路简化示意图。旋转手柄可使扇形开关 $ S $ 同时接触两个相邻触点，从而控制流出的水为冷水、温水或热水。已知两电热丝的电阻分别为 $ R_1 $、$ R_2 $，$ R_2 = 55 \Omega $。将电热水龙头接入 $ 220 V $ 的电路中，某次使用过程中电路的电功率随时间变化的图像如图 6 - 丙所示。
(1) 当扇形开关 $ S $ 接 1、2 时，求电路中的电流；
(2) 当扇形开关 $ S $ 接 1、2 时，求接入的电热丝的电阻；
(3) 当流出的水为热水时，热水挡的电功率是多少？
(4) 此次使用过程中，电热水龙头消耗电能多少焦耳？若电热水龙头对水的加热效率为 $ 80 \% $，则这段时间流出的水吸收了多少焦耳的热量？

答案：
(1)由题图乙可知，当扇形开关S接1、2时，只有电阻为$R_{1}$的电热丝工作，此时为温水挡；由题图丙可知，温水挡的电功率$P_{温}=2200W$
由P=UI可得，电路中的电流：$I=\frac{P_{温}}{U}=\frac{2200W}{220V}=10A$
(2)由$I=\frac{U}{R}$可得，此时接入的电热丝的电阻：
$R_{1}=\frac{U}{I}=\frac{220V}{10A}=22\Omega$
(3)由题图乙可知，当扇形开关S接2、3时，两电热丝并联，此时为热水挡，由P=UI、$I=\frac{U}{R}$可得，电阻为$R_{2}$的电热丝的功率：$P_{2}=\frac{U^{2}}{R_{2}}=\frac{(220V)^{2}}{55\Omega}=880W$
热水挡的电功率：
$P_{\热}=P_{温}+P_{2}=2200W+880W=3080W$
(4)由$P=\frac{W}{t}$可知，此次使用过程中，电热水龙头消耗的电能：$W=P_{\热}t_{1}+P_{温}t_{2}=3080W×15×60s+2200W×(20-15)×60s=3.432×10^{6}J$
由$\eta=\frac{Q_{吸}}{W}$可得这段时间流出的水吸收的热量：
$Q_{吸}=\eta W=80\%×3.432×10^{6}J=2.7456×10^{6}J$
答：
(1)电路中的电流为10A；
(2)接入的电热丝的电阻为$22\Omega；$
(3)热水挡的电功率是3080W；
(4)电热水龙头消耗的电能为$3.432×10^{6}J；$这段时间流出的水吸收了$2.7456×10^{6}J$的热量。