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    9．某商场在“以旧换新”活动中有一款家用小型烤面包片的烤炉，可用旧代电烤炉换新代电烤炉，新代电烤炉有高、低两档加热方式，其高档加热的额定功率为800W，而旧代电烤炉的额定功率恒为800W，它们内部的简化电路分别如图甲、乙所示，发热体都是由两根完全相同的电热丝组成（不考虑温度对电阻的影响）．

    （1）新代电烤炉高温档正常工作5min，电热丝放出的总热量是多少？
    （2）新代电烤炉中电热丝R1的阻值应为多少？
    （3）小华对家中旧代电烤炉进行了简单改造，在图乙中的a、b两点间接入一个开关S1，请你通过计算说明，若开关S、S1均闭合时，对电热丝的使用寿命会造成什么影响？

    分析 （1）新代电烤炉高温档正常工作时的功率和额定功率相等，根据W=Pt求出正常工作5min电热丝放出的总热量；
    （2）发热体R1、R2是两根完全相同的电热丝，当开关S、S1、S2闭合时，R1、R2并联，电路中的总电阻最小，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知新代电烤炉的功率最大，处于高温档，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出电路中的总电阻，利用电阻的并联求出电热丝R1的阻值；
    （3）根据P=UI求出旧电烤炉正常工作时电流，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出R4的阻值，在图乙中的a、b两点间接入一个开关S1，当开关S、S1均闭合时，电路为R4的简单电路，根据欧姆定律求出电路中的电流，根据Q=I2Rt进行解答．

    解答 解：（1）新代电烤炉高温档正常工作时的功率P高=800W，
    则正常工作5min电热丝放出的总热量：
    Q总=W总=P高t=800W×60s×5=2.4×105J；
    （2）当开关S、S1、S2闭合时，R1、R2并联，新代电烤炉处于高温档，
    由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，电路中的总电阻：
    R=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{高}}$=$\frac{（220V）^{2}}{800W}$=60.5Ω，
    因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，且发热体R1、R2是两根完全相同的电热丝，
    所以，$\frac{1}{R}$=$\frac{1}{{R}_{1}}$+$\frac{1}{{R}_{2}}$=$\frac{1}{{R}_{1}}$+$\frac{1}{{R}_{1}}$=$\frac{2}{{R}_{1}}$，
    则电热丝R1的阻值：
    R1=2R=2×60.5Ω=121Ω；
    （3）由P=UI得，旧电烤炉正常工作时电流：
    I=$\frac{{P}_{高}}{U}$=$\frac{800W}{220V}$=$\frac{40}{11}$A，
    由I=$\frac{U}{R}$可得，电路中的总电阻：
    R′=$\frac{U}{I}$=$\frac{220V}{\frac{40}{11}A}$=60.5Ω，
    因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，且发热体R3、R4是两根完全相同的电热丝，
    所以，R3=R4=$\frac{1}{2}$R′=$\frac{1}{2}$×60.5Ω=30.25Ω，
    在图乙中的a、b两点间接入一个开关S1，当开关S、S1均闭合时，电路为R4的简单电路，
    此时电路中的电流：
    I′=$\frac{U}{{R}_{2}}$=$\frac{220V}{30.25A}$=$\frac{80}{11}$A=2I，
    即此时R2中电流是正常工作时的2倍，
    由Q=I2Rt可知，相同时间内R4产生的热量是正常工作时的4倍，很容易因温度过高而熔断．
    答：（1）新代电烤炉高温档正常工作5min，电热丝放出的总热量是2.4×105J；
    （2）新代电烤炉中电热丝R1的阻值应为121Ω；
    （3）开关S、S1均闭合时，将会缩短电热丝的使用寿命．

    点评 本题考查了电阻的串并联、电热公式、焦耳定律的应用，明确电路的连接方式和工作特点是关键．

    练习册系列答案
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    13．小勇利用如图所示的实验装置“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的
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    次数开关磁场方向导体AB的运动方向电流表指针的偏转方向
    1断开上N下S向右运动不偏移
    2闭合上N下S向右运动向左偏移
    3闭合上N下S向左运动向右偏移
    4闭合上N下S向上运动不偏移
    5闭合上S下N向下运动不偏移
    6闭合上S下N向右运动向右偏移
    7闭合上S下N向左运动向左偏移
    （1）分析得出：闭合电路中的部分导体在磁场里做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流．
    （2）比较实验2和3（或6和7）可知：在磁场方向一定时，感应电流的方向与导体切割磁感线运动方向有关．
    （3）比较实验2、6或3、7可知：在导体切割磁感线运动方向不变时，感应电流的方向与磁场方向有关．
    （4）这个现象在生产和生活中的重要应用是发电机；．
    （5）针对这个实验，小勇进行了进一步的探究，他提出了“感应电流的大小可能与导体切割磁感线的运动速度有关”的猜想，于是他设计了如下的实验方案：①保持磁场强弱不变，让导体AB以不同（填“相同”或“不同”）的速度沿相同方向做切割磁感线运动，观察电流表指针偏转幅度大小．
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