《2025年初中同步学习导与练导学探究案九年级物理全一册教科版》

例 3(2024 遂宁)某电热水壶的额定电压为 220 V,额定加热功率为 1000 W,电热丝 R 在电路中的位置如图所示。[c_1 = 4.2×10^3 J/(kg·℃)]求：

- 正常工作时,电热丝的电阻 R；
- 用该电热水壶把质量为 1 kg 的水从 20℃加热至 100℃,水吸收的热量；
- 在第(2)问中,水壶正常工作,若电热丝产生的热量 80%被水吸收,则该过程需要多少秒。
电热计算的相关公式
1. 电热器产生的热量：$Q = I^2Rt$ 或 $Q = W$。
2. 物质温度升高时所需要吸收的热量：$Q_{吸} = cm \Delta t$。
3. 理想情况下,电热器产生的热量全部被物质吸收,则有：$I^2Rt = cm \Delta t$。
4. 实际情况下,电热器产生的热量并不能全部被物质吸收,此时吸热效率：$\eta = \frac{Q_{吸}}{W}$。

答案：
(1)48.4 Ω
(2)$3.6×10^{5}$ J
(3)420 s

7. (2024 成都)小张想设计一个有“低温”“中温”和“高温”三个挡位的电加热器,其电路图如图所示,电源电压为$ 220 V,R_1、$$R_2$是电热丝,开关 S 接触相邻的两个触点。她准备了三根电热丝$,R_1 = 242 Ω,$另外两根电热丝的阻值分别是 121 Ω 和$ 242 Ω,R_2$该选取阻值为121Ω 的电热丝。开关 S 接触“1”“2”两个触点时,通电 1 min,电流产生的热量是$1.2×10^{4}$J。

答案： 121 $1.2×10^{4}$