某电饭锅内部电路如图所示。R1是加热电阻，阻值为48.4Ω，R2是限流电阻，阻值是484Ω。煮饭时，接通电源（220V，50Hz），闭合手动开关S1 ，电饭锅处在加热状态。当锅内食物温度达到103℃时，开关S1会自动断开，断开后若无外力作用则不会自动闭合。S2是一个自动温控开关，当锅内食物温度达到80℃时会自动断开，温度低于70℃时会自动闭合。问：

1. 某电饭锅内部电路如图所示。R₁是加热电阻，阻值为48.4Ω，R₂是限流电阻，阻值是484Ω。煮饭时，接通电源（220V，50Hz），闭合手动开关S₁ ，电饭锅处在加热状态。当锅内食物温度达到103℃时，开关S₁会自动断开，断开后若无外力作用则不会自动闭合。S₂是一个自动温控开关，当锅内食物温度达到80℃时会自动断开，温度低于70℃时会自动闭合。问：

(1) 若接通电源后没有闭合开关S₁ ，那么电饭锅能将饭煮熟吗？为什么？

(2) 在一个标准大气压下若用这种电饭锅烧水，则开关S₁的自动断电功能不起作用，这又是为什么？

(3) 在加热和保温两种情况下，电饭锅消耗的电功率之比是多少？

(4) 若此电饭锅将电能转化为锅中水的热能的效率为84％，那么在一个标准大气压下将温度为20℃，质量为2.5kg的水烧开，至少需要多长时间？

【考点】

电路的动态分析; 电功率计算公式的应用;

【答案】

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解答题普通

1. 小金家卫生间新装一种智能抽水马桶，该马桶有坐垫自动加热和保温功能，坐垫加热原理如图甲。R_a是安装在坐垫内的热敏电阻其阻值变化如图乙所示，闭合开关S₁、S₂ ，电热坐垫可在高功率和低功率模式之间切换，使其温度维持在一定范围。工作电路中电热丝R₁和R₂的阻值均为1210欧。

(1) 分析图中数据，当温度升高时，热敏电阻R_a的阻值。（填“变大”或“变小”）

(2) 闭合开关S₁、S₂ ，电热坐垫启动高功率工作模式，当通过电磁铁的电流达到0.05安时，衔铁L_a和L_b同时被吸引，转为低功率工作模式。当坐垫温度降低使通过电磁铁的电流为0.03安时，电磁铁无法吸住衔铁L_a和L_b ， L_a、L_b恢复原位，又转为高功率工作模式。请求出高功率工作模式时的电功率。

(3) 该智能马桶坐垫加热是全天工作的，假设一天中智能马桶坐垫在高功率模式工作1小时，其余时间都在低功率模式工作，则一天共消耗的总电能为多少？

解答题普通

2. 富强电器厂设计了一种具有高、中、低温三挡的家用电热火锅，其发热部分的电阻丝如图所示。A、B、C为三个接线柱，B是电阻丝中点的接线柱。请帮助该厂完成以下工作。

(1) 说明低温和中温两个挡位的连接方法(文字表述或画图连接均可)。

(2) 如果要求低温挡发热功率为200 W，求此时接入电路的电阻、高温和中温两挡的发热功率分别应是多大。

(3) 设计一份该火锅的产品铭牌。

解答题困难

3. 小洋妈妈在国外旅游时买了一台家用智能电热马桶盖(如图甲)，小洋从此立志学好物理，长大后创新设计推进“中国造”。图乙是小洋设计的便座加热电路，R₁和R₂是两个定值电阻(表示两个电热丝)，单刀双掷开关S₂可接a和b，该电路通过开关S₁和S₂的不同接法组合，实现“高温挡、中温挡、低温挡”三种加热功能(如下表所示)。

(1) 求R₁和R₂的阻值。

(2) 求出表中的Px。

(3) 老年人在冬天坐上冰冷的马桶是很难受的，假设小洋想让马桶圈的温度升高8℃，则用“中温挡”加热的方式需要多长时间。[设电热丝发热全部被马桶圈吸收，马桶圈的质量m=500g，马桶圈材料的比热容c=0.44×10³J/(kg·℃)]

(4) 若R₂变大，则中温档的功率，低温档的功率。（填“变大”“不变”或“变小”）

解答题普通