《2025年学习探究诊断九年级物理全一册人教版》

21. 图 1 所示为一种电热紫砂壶,这种壶能自动调节炖汤的“火力”,炖出的汤不仅味道香醇,还可节约能源。图 2 是它的简化电路图,接通电源后防干烧开关 $ S_1 $ 闭合(无水加热超过设定温度时自动断开),当汤的温度达到沸点时,开关 $ S_2 $ 自动断开,维持小火炖煮。$ R_1 = 165 \Omega $ 和 $ R_2 = 55 \Omega $ 均为加热电阻且阻值不随温度改变。
(1)画出小火炖煮和大火加热时的等效电路图。
(2)正常工作时,电热紫砂壶在维持小火炖煮时,求通过加热电阻 $ R_2 $ 的电流。
(3)正常工作时,求电热紫砂壶大火加热 10 min 加热电阻产生的热量。

答案：
21.（1）“小火”挡 “大火”挡

（2）
∵串联电路
∴R=R₁+R₂=165 Ω+55 Ω=220 Ω I'=U/R=220 V/220 Ω=1 A
（3）Q=W=U²/R₂t=(220 V)²/55 Ω×600 s=528000 J