《2025年新课程实践与探究丛书九年级物理全一册人教版》

(2024·苏州)某电饭锅的电路图如图所示,发热盘内有发热电阻 $ R_{1} $ 和分压电阻 $ R_{2} $,$ S $ 是温控开关。当 $ S $ 接 $ a $ 时,电饭锅处于高温挡,通过的电流为 $ 4A $；当温度达到一定值时,开关 $ S $ 自动切换到 $ b $,电饭锅处于保温挡,通过的电流为 $ 0.25A $。求：
(1)$ R_{1} $ 的阻值；
(2)电饭锅高温挡的功率；
(3)保温 $ 16min $,分压电阻 $ R_{2} $ 产生的热量。

答案：
(1)S是温控开关,当S接a时,电饭锅处于高温挡,通过的电流为4 A,电压为220 V,$R_{1}=\frac{U}{I_{高}}=\frac{220\ V}{4\ A}=55\ \Omega$;
(2)电饭锅高温挡的功率:$P_{高}=UI_{高}=220\ V×4\ A=880\ W$;
(3)电阻$R_{2}=\frac{U}{I_{保}}-R_{1}=\frac{220\ V}{0.25\ A}-55\ \Omega=825\ \Omega$,$Q_{2}=I_{保}^{2}R_{2}t=(0.25\ A)^{2}×825\ \Omega×16×60\ s=4.95×10^{4}\ J$。

例 2
(2024 秋·安庆期末)如图所示是一直流电动机提升重物的装置。已知重物质量 $ M = 50kg $,电源电压 $ U = 220V $ 保持不变,电动机线圈的电阻 $ R = 10\Omega $,不计各处摩擦,当电动机以某一速度匀速向上提升重物时,电路中的电流 $ I = 5A $。试从能量转化和守恒的角度分析计算,重物上升的速度大小为______ $ m/s $。($ g $ 取 $ 10N/kg $)

答案： 1.7 m/s