《2025年名师面对面学科素养评价九年级科学全一册浙教版》

7. 空气炸锅是一种新型家电，图甲所示是某型号空气炸锅，其内部电路如图乙所示，部分参数和食品加热时间如表所示。其工作原理是通过发热管迅速加热锅内空气，利用大功率风扇形成循环的热流，使盛放篮内的食品均匀受热，不放油也能达到类似煎炸的效果。


(1) 求正常工作时通过发热管的电流。
(2) 某次用该空气炸锅炸一锅薯条耗时 15 分钟，求所消耗的电能。
(3) 根据空气炸锅的工作原理，发热管、风扇、盛放篮三者的位置从上到下依次是风扇、发热管、盛放篮。

答案： 7.解：
(1)$I=\frac{P}{U}=\frac{1320\ W}{220\ V}=6\ A$。
(2)$P_{总}=1320\ W + 80\ W=1400\ W,W=P_{总}\ t=1400\ W×15×60\ s=1.26×10^{6}\ J$。答：
(1)通过发热管的电流为6A;
(2)炸一锅薯条消耗的电能为$1.26×10^{6}\ J$。
(3)风扇、发热管、盛放篮

8. 小明家买了一台电烤箱，发热功率有高温、中温、低温三挡。小明根据电烤箱的工作情况，跟同学们在实验室组成模拟电烤箱的实验电路（如图所示）。电源输出电压稳定为 $ 6 \, V $，两个发热电阻分别为 $ R_{1} = 10 \, \Omega $，$ R_{2} = 20 \, \Omega $。单刀双掷开关 $ S_{2} $ 可分别与触点 $ a $、$ b $ 接通。请你参与小明与同学们的研究，分析和解答以下问题。
(1) 两个开关分别处于什么状态时，模拟电烤箱电路处于低温挡？为什么？
(2) 模拟电烤箱电路处于中温挡工作时，消耗的电功率是多少？
(3) 模拟电烤箱电路处于高温挡工作时，通电 $ 10 \, min $，电流产生多少热量？

答案： 8.解：
(1)当开关$S_{1}$断开,$S_{2}$接$a$时，电路处于“低”挡位。此时电阻$R_{1}$和$R_{2}$串联，接入电路的电阻最大，当电压不变时，根据$P=\frac{U^{2}}{R}$可知，此时电功率最小。
(2)当开关$S_{1}$闭合,$S_{2}$接$a$时，只有电阻$R_{2}$接入电路，电路处于“中”挡位。此时电功率$P_{中}=P_{2}=\frac{U^{2}}{R_{2}}=\frac{6\ V×6\ V}{20\ \Omega}=1.8\ W$。
(3)当开关$S_{1}$闭合,$S_{2}$接$b$时，两个电阻并联接入电路，此时电路处于“高”挡位。$P_{高}=P_{1}+P_{2}=\frac{U^{2}}{R_{1}}+P_{2}=\frac{6\ V×6\ V}{10\ \Omega}+1.8\ W=5.4\ W$。通电10min产生热量$Q=W=P_{高}\ t=5.4\ W×600\ s=3240\ J$。