第18章 专题4 用电器的多挡位问题（教师用书）-【中考123】2025-2026学年九年级下册物理全程导练(人教版·新教材)

[答案 P7] 串联短路型　　 1．某型号的电水壶有加热和保温两个挡位，其电路如图所示。当S闭合、S1断开时，电水壶处于保温挡。若加热功率为1 200 W，用它把质量为1 kg、初温为20 ℃的水加热到100 ℃，用时400 s，则水吸收的热量是3.36×105J，此过程中电水壶的效率η＝70%。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)] 1题图 2．随着生活水平的提高，煎饼已由果腹的家庭主食变为临沂的一道美食。图甲是具有两挡加热功率的煎饼锅，图乙是其内部简化电路图。当开关S1和S2均闭合时，煎饼锅的加热功率为968 W；仅闭合开关S1时，煎饼锅的工作电流为1 A。求： 2题图 (1)当开关S1和S2均闭合时，煎饼锅的工作电流和电阻R1的阻值。 (2)电阻R2的阻值。 解：(1)由题图乙可知，当开关S1和S2均闭合时，电阻R2被短路，电路为只含有电阻R1的简单电路，由P＝UI可知，此时电路中的电流：I1＝＝＝4.4 A， 电阻R1的阻值：R1＝＝＝50 Ω； (2)仅闭合开关S1时，两电阻串联，总电阻： R总＝＝＝220 Ω， 由串联电路的电阻特点可知，电阻R2的阻值： R2＝R总－R1＝220 Ω－50 Ω＝170 Ω。 答：(1)当开关S1和S2均闭合时，煎饼锅的工作电流为4.4 A，电阻R1的阻值为50 Ω；(2)电阻R2的阻值为170 Ω。 并联多开关型　　 3．(广西中考)简易榨汁杯的电路原理图如图所示，榨汁杯工作时有榨汁、加热、保温三个挡位。当闭合开关S1时，榨汁杯处于榨汁挡；当只闭合开关S2时，榨汁杯处于保温挡。 3题图 4．上图是某电蒸锅的内部简化电路图，有加热和保温两个挡位，R1＝484 Ω、R2＝44 Ω。当S1、S2均闭合时，通过R1、R2的电流之比I1∶I2＝1∶11；使用加热挡5 min，电蒸锅产生的热量是3.6×105J。 4题图 5．(广东中考)图甲是用某款3D打印笔进行立体绘画时的场景。打印笔通电后，笔内电阻丝发热使笔内的绘画材料熔化。加热电路简化后如图乙所示，电源电压恒为6 V，R1和R2为发热电阻丝。只闭合开关S1时低温挡工作，S1、S2都闭合时高温挡工作，高温挡和低温挡的功率之比为4∶3，R1＝4 Ω，忽略电阻丝阻值随温度的变化。求： 5题图 (1)通过电阻丝R1的电流。 (2)低温挡的功率。 (3)电阻丝R2的阻值。 解：(1)通过电阻丝R1的电流：I1＝＝＝1.5 A； (2)只闭合开关S1时低温挡工作，此时电路为只含有电阻丝R1的简单电路，则低温挡的功率： P低＝UI1＝6 V×1.5 A＝9 W； (3)高温挡功率：P高＝P低＝×9 W＝12 W， 开关S1、S2都闭合时为高温挡，此时电阻丝R1、R2并联，R2的功率：P2＝P高－P低＝12 W－9 W＝3 W， 电阻丝R2的阻值：R2＝＝＝12 Ω。 答：(1)通过电阻丝R1的电流为1.5 A；(2)低温挡的功率为9 W；(3)电阻丝R2的阻值为12 Ω。 混合型　　 6．某款电热杯有高、中、低三挡，简化电路如图所示，S1、S2不能同时闭合，R1的阻值为2.5 Ω。只闭合S3时，电路中的电流为2 A。下列说法正确的是[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)](C) 6题图 A．电源电压为10 V B．只闭合S1、S3时，电热杯处于低温挡 C．只闭合S3时，电热杯工作1 min产生的热量为600 J D．加热100 g水，水温由25 ℃升高到35 ℃，水吸收的热量为420 J 7．一款55 ℃暖暖杯的保温垫如图甲所示，其内部电路如图乙所示，S为旋转型开关(每次和两个触点接通)，通过旋转开关S，可实现舒适、温暖、加热的挡位切换，保温垫的参数见表格。 7题图 额定 电压/V 舒适挡 功率/W 温暖挡 功率/W 加热挡 功率/W 220 11 22 44 (1)当旋转开关S置于1、2触点处时为舒适挡，此时电路中总电流是多少？ (2)当旋转开关S置于2、3触点处时为温暖挡，此时加热电阻是多大？ (3)当旋转开关S置于3、4触点处时，通电5 min电路中产生的热量是多少？ 解：当旋转开关S置于1、2触点处时，电阻R1、R2串联，总电阻最大；当旋转开关S置于2、3触点处时，只有电阻R2接入电路，总电阻较大；当旋转开关S置于3、4触点处时，电阻R2、R3并联，总电阻最小。由P＝可知，旋转开关S置于1、2触点处时，为舒适挡；旋转开关S置于2、3触点处时，为温暖挡；旋转开关S置于3、4触点处时，为加热挡。 (1)P舒适＝11 W，根据P＝UI得，电路中的总电流： I＝＝＝0.05 A； (2)根据P＝得，加热电阻： R2＝＝＝2 200 Ω； (3)旋转开关S置于3、4触点处时，为加热挡，通电5 min电路中产生的热量：Q＝W＝P加热t＝44 W×5×60 s＝13 200 J。 答：(1)当旋转开关S置于1、2触点处时为舒适挡，此时电路中的总电流为0.05 A；(2)当旋转开关S置于2、3触点处时为温暖挡，此时加热电阻为2 200 Ω；(3)当旋转开关S置于3、4触点处时，通电5 min电路中产生的热量为13 200 J。 8.打造成渝地区双城经济圈，新建智慧公园中的智能座椅有供暖、提供5G等功能，如图甲所示。其中供暖部分主要由坐垫和靠背组成，其发热电路如图乙所示，供电电压恒为30 V。坐垫内的电热丝R1、R2、R3的阻值分别为5 Ω、20 Ω、10 Ω，靠背内的电热丝R4的阻值为40 Ω。闭合开关S1，调节开关S2，可使坐垫分别处于“低暖”“中暖”“高暖”三挡。求： 8题图 (1)开关S2接c时，电路中的电流。 (2)10 s内智能座椅能够产生的最大电热。 (3)调节开关S2，坐垫在“高暖”挡时消耗的功率。 解：(1)开关S2接c时，电热丝R4和R3串联，此时电路中的电流： I＝＝＝0.6 A； (2)开关S2接a时，电热丝R4和R1串联，电路的总电阻最小，由P＝可知此时智能座椅的电功率最大，10 s内智能座椅能够产生的最大电热： Q＝t＝×10 s＝200 J； (3)因为R1＜R3＜R2，当R1、R3、R2分别与R4串联时，根据串联电路的分压规律可知，R2与R4串联时，R2分得的电压最大，根据P＝可知此时坐垫内产生的热量最多，为“高暖”挡，此时开关S2接b，则坐垫的最大电功率： P高＝×＝＝5 W。 答：(1)电路中的电流为0.6 A；(2)10 s内智能座椅能够产生的最大电热为200 J；(3)坐垫在“高暖”挡时消耗的功率为5 W。 学科网（北京）股份有限公司 $