《2025年新课程能力培养九年级物理上册人教版》

18. (13分)图甲是一款电热杯垫,有高、低温两个挡位。杯垫内部简化电路如图乙所示$,R_1、$$R_2$为加热电阻,电源电压为$220V,R_1$的阻值为2200Ω。闭合$S_1、$$S_2$是高温挡,高温挡功率为66W；只闭合$S_1$是低温挡。求：
(1)在低温挡工作时,电路中的电流。
(2)低温挡工作20min,杯垫产生的热量。
(3)电阻$R_2$的阻值。

答案： 解：（1）只闭合S₁，是低温挡，电路中只有R₁，I₁=U/R₁=220 V/2200 Ω=0.1 A。
（2）Q₁=I₁²R₁t=(0.1 A)²×2200 Ω×20×60 s=2.64×10⁴ J。
（3）S₁、S₂均闭合，是高温挡，R₁和R₂并联，P=UI，I=P/U=66 W/220 V=0.3 A，I₂=I-I₁=0.3 A-0.1 A=0.2 A，R₂=U/I₂=220 V/0.2 A=1100 Ω。

19. (14分)如图所示是供电设备向居民楼用户输电的示意图,输电线的总电阻为0.1Ω。为保证居民楼内用户的所有用电器都能正常工作,居民楼的输入导线间的电压必须保证是220V,当居民楼内消耗的功率为44kW时,求：
(1)通过输电线的电流。
(2)供电设备的输出电压。
(3)居民楼内由于家用电器的增加,特向供电部门申请增容,即增加用电功率。当居民的用电器的额定功率由44kW增加到88kW,所有用电器均正常工作时,输电线路损失的功率比增容前增加了多少瓦？

答案： 解：（1）由P=UI得通过输电线的电流I=P/U=44 kW/220 V=200 A。
（2）由I=U/R得供电设备的输出电压U₂=Ir=200 A×0.1 Ω=20 V，输出电压为U₀=U+U₂=220 V+20 V=240 V。
（3）由44 kW增加到88 kW，I₂=P₂/U=88 kW/220 V=400 A，ΔP=I₂²r-I²r=(400 A)²×0.1 Ω-(200 A)²×0.1 Ω=12000 W。