《2026年全品中考复习方案九年级物理全一册人教版》

例2（2025 重庆）小渝家有一台旧式两挡位电炖锅，高温挡额定功率为550 W，低温挡额定功率模糊不清，图 T6-3 甲是该电炖锅简化电路图，$R_{1}$和$R_{2}$是加热电阻丝，开关$S_{2}$只能接触a或b，不计温度对电阻的影响。

(1)高温挡正常工作时的电流是多少安？
(2)小渝关闭家中其他用电器，读出电能表示数为2024.6 kW·h，电炖锅高温挡正常工作0.8 h、低温挡正常工作2.8 h，炖煮结束时电能表示数如图乙所示，则$R_{1}$的阻值是多少？
(3)为满足炖煮不同食材和防干烧的需求，现增加一个防干烧的温控开关$S_{3}$，利用原电路元件，导线足够，请你在图丙的虚线框内画出一个至少有3个挡位且能防干烧的电路图。

答案：
解:
(1)根据$P = UI$得，高温挡正常工作时的电流：$I_{高温}=\frac{P_{高温}}{U}=\frac{550W}{220V}=2.5A$。
(2)开关$S_2$接$b$时，电路为$R_2$的简单电路，总电阻较小，电源电压不变，根据$P=\frac{U^2}{R}$可知总功率较大，电炖锅处于高温挡；
开关$S_2$接$a$时，两电阻串联，总电阻较大，电源电压不变，根据$P=\frac{U^2}{R}$可知总功率较小，该电炖锅处于低温挡；
根据$P=\frac{U^2}{R}$可得，$R_2$的阻值：$R_2=\frac{U^2}{P_{高温}}=\frac{(220V)^2}{550W}=88\Omega$；
电炖锅消耗的总电能：$W = 2025.6kW· h - 2024.6kW· h = 1kW· h$，
电炖锅高温挡正常工作$0.8h$消耗的电能：
$W_{高温}=P_{高温}t_1=550×10^{-3}kW×0.8h=0.44kW· h$，
则低温挡正常工作$2.8h$消耗的电能：
$W_{低温}=W - W_{高温}=1kW· h - 0.44kW· h=0.56kW· h$，
低温挡的功率：$P_{低温}=\frac{W_{低温}}{t_2}=\frac{0.56kW· h}{2.8h}=0.2kW = 200W$，
根据$P=\frac{U^2}{R}$可得，两电阻$R_1$、$R_2$串联时的总电阻：
$R_{串}=\frac{U^2}{P_{低温}}=\frac{(220V)^2}{200W}=242\Omega$，
根据电阻串联特点可得，电阻$R_1$的阻值：$R_1=R_{串}-R_2=242\Omega - 88\Omega=154\Omega$。
(3)如图所示

例3（2024 南充）如图 T6-4 甲所示为某品牌电热水壶。该型号电热水壶的内部简化电路如图乙所示，额定电压为220 V，具有加热、保温两挡。保温挡的额定功率为100 W，双触点开关只能在触点1和2、2和3及3和4之间切换。$R_{1}$、$R_{2}$是两个阻值不变的发热元件，其中$R_{2}=60.5\ \Omega$。现在此电热水壶中装入0.45 L、初温为$20^{\circ} C$的水，接到220 V的家庭电路中，选用加热挡将水加热至$100^{\circ} C$。已知该电热水壶的加热效率为80%，$\rho_{ 水}=1.0×10^{3}\ kg/m^{3}$，$c_{ 水}=4.2×10^{3}\ J/(kg·^{\circ} C)$。求：

(1)电热水壶中水吸收的热量。
(2)加热挡的额定功率。
(3)需要的加热时间。

答案： 解:
(1)水的质量为$m=\rho_{水}V=1.0×10^3kg/m^3×0.45×10^{-3}m^3=0.45kg$，
水吸收的热量为$Q_{吸}=c_{水}m\Delta t=4.2×10^3J/(kg·^{\circ}C)×0.45kg×(100^{\circ}C - 20^{\circ}C)=1.512×10^5J$。
(2)由$P=\frac{U^2}{R}$可知，电压一定，电阻越小时，电功率越大，故当开关接2和3时为保温挡，只有$R_1$工作，当开关接3和4时为加热挡，此时$R_1$和$R_2$并联，$R_2$的功率为$P_2=\frac{U^2}{R_2}=\frac{(220V)^2}{60.5\Omega}=800W$，
故加热挡的额定功率为$P_{加}=P_2+P_{保}=800W + 100W=900W$。
(3)电热水壶加热时消耗的电能为$W=\frac{Q_{吸}}{\eta}=\frac{1.512×10^5J}{80\%}=1.89×10^5J$，则加热时间为$t=\frac{W}{P_{加}}=\frac{1.89×10^5J}{900W}=210s$。