《2025年新课程助学丛书物理九年级全一册人教版》

1. (2024·德州中考)图甲是一款家用蒸箱，图乙是其加热盘模块的简化电路，蒸箱有“低温”“中温”“高温”三挡，其中 $ R_1 $、$ R_2 $ 为阻值不变的电热丝，当开关 $ S_1 $ 断开、$ S_2 $ 接 $ a $ 时，蒸箱处于低温挡，此时通过温控开关的电流为 $ 2 \ A $，已知蒸箱的额定电压为 $ 220 \ V $，$ R_1 = 88 \ \Omega $，则 $ R_2 $ 的阻值为22，高温挡的电功率为2750。

答案： 1.低温 22 2750

2. (2024·黑龙江中考)一款小型电火锅如图甲所示，通过挡位开关实现高、中、低三挡控温功能；图乙是它的简化电路图。$ R_1 $、$ R_2 $、$ R_3 $ 均为加热电阻(阻值保持不变)，已知 $ R_1 $ 的阻值为 $ 176 \ \Omega $，电火锅的部分参数如下表所示。
(1)$ R_2 $ 的阻值是多少?
(2)电火锅在低温挡工作时的功率是多少?
(3)某次使用时，在标准大气压下，用中温挡将 $ 1 \ kg $ 水从 $ 20 \ {\hspace{0pt}}^{\circ }C $ 加热到沸腾，用时 $ 14 \ min $，不计热量损失，该电火锅中温挡的实际功率是多少? $[ c_{水} = 4.2 × 10^3 \ J/(kg \cdot {\hspace{0pt}}^{\circ }C) ]$

答案： 2.
(1)66 Ω
(2)220 W
(3)400 W
解：
(1)由图乙知，开关接高温触点时，电阻R₃单独在电路中工作，R₃的阻值
$R₃=\frac{U_额^2}{P_高}=\frac{(220V)^2}{1100W}=44Ω$
开关接中温触点时，电阻R₂、R₃串联在电路中，电路的总电阻
$R=\frac{U_额^2}{P_中}=\frac{(220V)^2}{440W}=110Ω$
根据串联电路的特点知
R₂=R-R₃=110Ω-44Ω=66Ω
(2)低温挡R₁和R₃串联，电路的总电阻
R'=R₁+R₃=176Ω+44Ω=220Ω
低温挡的功率
P_低$=\frac{U_额^2}{R}=\frac{(220V)^2}{220Ω}=220W$
(3)不计热损失时，电火锅消耗的电能全部转化为水的内能，水吸收的热量
Q_吸=cm(t-t₀)=4.2×10³J/(kg·℃)×1kg×(100℃-20℃)=3.36×10⁵J
不计热损失时，电火锅消耗的电能
W=Q_吸=3.36×10⁵J
实际功率
P_实$=\frac{W}{t}=\frac{3.36×10⁵J}{14×60s}=400W$