Question

如圖是一種老式電飯鍋的筒化電路原理圖，該鍋的部分參數如下表，煮飯時，溫控開關S是閉合的，飯熟后，鍋內溫度達到103℃時，溫控開關S自動斷開，電飯鍋轉入保溫狀態．

（1）在通常情況下用這種電飯鍋燒水，開關S的自動斷電功能不起作用，這是為什么？
（2）發熱板R₁的阻值是多少？
（3）保溫時，發熱板的發熱功率是多少？
（4）從能量利用率的角度計算說明這種電飯鍋的不合理性．

Answer 1

（1）在通常情況下，水的沸點為100℃，用電飯鍋燒水時，水達到100℃時開始沸騰，溫度不再升高，因此溫控開關不會自動斷開；（2）55Ω；（3）35.2W；（4）保溫時的能量利用效率很低，浪費了能源，因此電飯鍋設計不合理．

解析試題分析：（1）在通常情況下，水的沸點為100℃，用電飯鍋燒水時，水達到100℃時開始沸騰，溫度不再升高，因此溫控開關不會自動斷開；
（2）煮飯時，溫控開關S閉合，電阻R₂被短路，只有電阻R₁接入電路，因此，
發熱板的電阻為：；
（3）保溫時，溫控開關斷開，兩電阻串聯，由表中數據可知，保溫功率為176W，
由P=UI可知，保溫時電路電流為：，
發熱板的電功率為：；
（4）當電飯鍋處于保溫狀態時，電飯鍋的能量利用效率為：
，由此可知，保溫時的能量利用效率很低，浪費了能源，因此電飯鍋設計不合理．
考點：沸點；電功率；能源和可持續發展.