Question

如图所示是电饭煲的电路图，S₁是一个控温开关，手动闭合后，当此开关温度达到居里点（103 ℃）时，会自动断开。S₂是一个自动控温开关，当温度低于60 ℃时会自动闭合；温度高于80 ℃时，会自动断开。红灯是加热时的指示灯，黄灯是保温时的指示灯。分流电阻R₁=R₂=500 Ω，加热电阻丝R₃=50 Ω，两灯电阻不计。

（1）根据电路分析，叙述电饭煲煮饭的全过程（包括加热和保温的过程）。

（2）简要回答，如果不闭合开关S₁，电饭煲能将饭煮熟吗？

（3）计算加热和保温两种状态下，电饭煲的消耗功率之比。

Answer

（1）见解析 （2）不煮饭 （3）12:1

【解析】（1）电饭煲盛上食物后，接上电源，同时把手动开关S1关闭，这时黄灯被短路红灯亮，电饭煲处于加热状态。

加热到80 ℃时，S2自动断开，S1仍闭合，待电饭煲中水烧干后，温度升高到103 ℃时，开关S1自动断开，这时饭已煮熟，黄灯亮，电饭煲处于保温状态。

由于电饭煲散热，待温度下降至60 ℃时，S2自动闭合，电饭煲重新处于加热状态，待温度上升到80 ℃时，又自动断开，电饭煲再次处于保温状态。

（2）如果不闭合开关S1， 电饭煲不能将饭煮熟

如果不闭合开关S1，开始S2总是闭合的，R1被短路，功率为P1，当温度上升到80 ℃时，S2自动断开，功率降为P2，温度降低到60 ℃ ，S2自动闭合。温度只能在60 ℃～80 ℃之间变化，不能把水烧开，不能煮熟饭。

（3）加热时电饭煲消耗的电功率

保温时电饭煲消耗的电功率为

从而有