《2025年实验班提优大考卷九年级物理全一册人教版》

20. (5分)如图所示是某课外科技活动小组同学设计的一个两挡加热温箱的电路图。R₀和R都是加热的电阻丝,电源电压恒为20 V。S闭合时R₀的功率为50 W,S断开时R₀的功率为32 W。求：
(1)S闭合时,温箱工作1 min产生的热量。
(2)R₀的电阻。
(3)S断开时,温箱的总功率。

答案：
(1)3000J
(2)8Ω
(3)40W[解析]
(1)S闭合时，电路是R₀的简单电路,则温箱工作1min产生的热量为$Q=W=P_{1}t=50\ W× 60\ s=3000\ J$.
(2)由$P=UI$得,S闭合时电路中电流为$I_{1}=\frac{P_{1}}{U}=\frac{50\ W}{20\ V}=2.5\ A$，根据欧姆定律可得$R_{0}=\frac{U}{I_{1}}=\frac{20\ V}{2.5\ A}=8\ \Omega$.
(3)S断开时,两电阻串联，由$I=\frac{U}{R}$和$P=UI$，得S断开时电路中电流为$I_{2}=\sqrt{\frac{P_{2}}{R_{0}}}=\sqrt{\frac{32\ W}{8\ \Omega}}=2\ A$，由$P=UI$可得，温箱的总功率为$P=UI_{2}=20\ V× 2\ A=40\ W$.