《2025年能力培养与测试九年级物理上册教科版》

10. 某调温型电烤箱的简化电路图如图 6-3-6 所示，它的额定工作电压为 220 V， $ R_1 $ 和 $ R_2 $ 均为电烤箱中的加热元件， $ R_2 $ 的阻值为 66 Ω，低温挡电烤箱的电功率为 440 W。求：（对应目标：916303）
（1）低温挡正常工作时的电流。
（2） $ R_1 $ 的阻值。
（3）电烤箱在高温挡正常工作 5 min 所产生的热量。

答案： 解：（1）由题中电路图可知，开关$S_{1}$闭合、$S_{2}$断开时，$R_{1}$与$R_{2}$串联，电烤箱处于低温挡，由$P=UI$可得，低温挡正常工作时的电流
$I=\frac{P_{低}}{U}=\frac{440\ W}{220\ V}=2\ A$。
（2）由$I=\frac{U}{R}$可得，电路中的总电阻
$R=\frac{U}{I}=\frac{220\ V}{2\ A}=110\ \Omega$，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，$R_{1}$的阻值
$R_{1}=R-R_{2}=110\ \Omega-66\ \Omega=44\ \Omega$。
（3）由题中电路图可知，开关$S_{1}$、$S_{2}$闭合时，只有$R_{1}$工作，电烤箱处于高温挡，高温挡时，电烤箱正常工作5 min产生的热量
$Q=W=\frac{U^{2}}{R_{1}}t=\frac{(220\ V)^{2}}{44\ \Omega}×5×60\ s=3.3×10^{5}\ J$。

11. 有两根电热丝 $ R_1 $、 $ R_2 $，且 $ R_1 = 3R_2 $，若单独用 $ R_2 $ 烧开一壶水，所需时间为 $ t_0 $。若将这两根电热丝分别串联和并联在同一电源中烧开同一壶水，则所需的时间分别为(不计热损失)(D)。(对应目标：916303)

A.$ \frac{4}{3}t_0 $、 $ \frac{1}{4}t_0 $
B.$ 4t_0 $、 $ \frac{4}{3}t_0 $
C.$ \frac{4}{3}t_0 $、 $ t_0 $
D.$ 4t_0 $、 $ \frac{3}{4}t_0 $

答案： D

12. 当一个电阻的阻值为 $ R $ 时，将它接在电路中通电一段时间，产生的热量为 $ Q $；若要使它产生的热量为 $ 2Q $，则下列方法中可行的是(D)。(对应目标：916303)

A.接原电路，将电阻变为原来的 2 倍，通电时间变为原来的 $ \frac{1}{2} $
B.接原电路，将电阻变为原来的 $ \frac{1}{2} $，通电时间变为原来的 2 倍
C.将电压变为原来的 $ \frac{1}{2} $，电阻变为原来的 2 倍
D.将电压变为原来的 2 倍，通电时间变为原来的 $ \frac{1}{2} $

答案： D

13. 实验室提供以下器材用来设计多挡位电加热器：电压稳定为 10 V 的电源，足够数量的开关和导线，发热电阻丝 $ R_1 = 10 $ Ω， $ R_2 = 5 $ Ω 且阻值都不变。如果电路连接方式不做限制，利用这些器材设计出的电加热器最多能有4个挡位。其中使用功率最高的挡位每分钟发热量为1800J。(对应目标：916303)

答案： 4 1800

14. 定值电阻 $ R $ 和小灯泡 L 的电流随电压变化的图像如图 6-3-7 所示。若把定值电阻 $ R $ 和小灯泡 L 串联后接在电压为 5 V 的电源上，电路中电流为0.4A；若把定值电阻 $ R $ 和小灯泡 L 并联后接在电压为 4 V 的电源上，通电相同时间产生的热量之比为$1:2$。(对应目标：916303)

答案： 0.4 $1:2$