《2025年作业本江西教育出版社九年级物理上册教科版》

4. 周末，小杰妈妈在超市买了一个电煮锅(图 4 甲)，图 4 乙为该电煮锅的简化电路图，其中开关 $S_2$ 为单刀双掷开关，$R_1$ 和 $R_2$ 都是用于加热的定值电阻，电煮锅的部分参数如下表所示。

(1) 电煮锅处于中温挡正常工作时，求电路中的电流大小；
(2) 电煮锅处于中温挡正常工作 $5\ min$，求整个电路消耗的电能；
(3) 电煮锅处于低温挡正常工作 $10\ min$，求 $R_1$ 产生的热量。

答案：
(1)由P=UI得，中温挡电流$I=\frac{P_{中}}{U}=\frac{1100W}{220V}=5A$。
(2)工作时间$t=5min=300s$，电能$W=P_{中}t=1100W×300s=3.3×10^{5}J$。
(3)中温挡时$R_{1}$单独工作，$R_{1}=\frac{U^{2}}{P_{中}}=\frac{(220V)^{2}}{1100W}=44Ω$；高温挡为$R_{1}$、$R_{2}$并联，$P_{高}=P_{1}+P_{2}$，则$R_{2}=R_{1}=44Ω$；低温挡为$R_{1}$、$R_{2}$串联，总电阻$R=R_{1}+R_{2}=88Ω$，电流$I_{低}=\frac{U}{R}=\frac{220V}{88Ω}=2.5A$；$t'=10min=600s$，$R_{1}$产生热量$Q=I_{低}^{2}R_{1}t'=(2.5A)^{2}×44Ω×600s=1.65×10^{5}J$。
(1)5A
(2)$3.3×10^{5}J$
(3)$1.65×10^{5}J$