《2025年绩优学案九年级物理全一册北师大版》

1. 如图所示为某种两挡电饭锅的简化电路，其铭牌如下表所示。某次煮饭过程中，加热挡工作$15\ min$，保温挡工作$5\ min$，且工作电压为$220\ V$。求：
(1) 该电饭锅处于保温挡时，电路中的电流；
(2) 这次煮饭过程中，电饭锅消耗的电能；
(3) 电阻$R_{2}$的阻值。

答案： 1.解:当S、S₁闭合时,R₁、R₂并联;当S闭合,S₁断开时,电路为R₁的简单电路。因为并联电路的总电阻小于各支路的电阻,所以由P=UI=U²/R可知,R₁、R₂并联时,电路中的电阻最小,电功率最大,电饭锅处于加热挡;电路为R₁的简单电路时,电路中的电阻最大,电功率最小,电饭锅处于保温挡。
(1)当电路处于保温挡时,由P=UI得电路中的电流Iₐₙ₌Pₐₙ/U₌110W/220V₌0.5A
(2)这次煮饭过程中,由W=Pt得电饭锅消耗的电能W=Pₕₑₐₜt₁+Pₐₙt₂=1320W×15×60s+110W×5×60s=1.221×10⁶J
(3)当开关S、S₁均闭合时,电饭锅处于加热挡,此时,电阻R₂的功率P₂=Pₕₑₐₜ-Pₐₙ=1320W-110W=1210W电阻R₂的阻值R₂=U²/P₂=(220V)²/1210W₌40Ω

2. 如图甲所示为某款电热桌垫，查看其说明书发现：该电热桌垫由$24\ V$电源供电，发热部分由$R_{1}$、$R_{2}$两根电热丝组成，通过调温开关调整不同的挡位，其原理电路如图乙所示。已知电热桌垫处于高温挡时功率为$84\ W$，$R_{2}$为$48\ Ω$，不考虑温度对电阻的影响。求：
(1) 当电热桌垫处于高温挡时，通过$R_{2}$的电流；
(2) $R_{1}$的电阻；
(3) 当电热桌垫处于低温挡时，工作$10\ min$消耗的电能。

答案： 2.解:
(1)高温挡时,开关S与c、d接线柱连接,R₁与R₂并联,由并联电路电压规律可得U₁=U₂=U=24V通过R₂的电流I₂=U₂/R₂₌24V/48Ω₌0.5A
(2)高温挡时,开关S与c、d接线柱连接,R₁与R₂并联。已知电热桌垫处于高温挡时功率为84W,由P=UI得干路电流I=P/U₌84W/24V₌3.5A通过R₁的电流I₁=I-I₂=3.5A-0.5A=3A
R₁的电阻R₁=U₁/I₁₌24V/3A₌8Ω
(3)低温挡时,开关S与b、c接线柱连接,电路为R₂的简单电路,工作10min消耗的电能W=UI₂t=24V×0.5A×10×60s=7200J