如图是一种老式电饭锅的简化电路原理图，该锅的部分参数如下表，煮饭时，温控开关S是闭合的，饭熟后，锅内温度达到103℃时，温控开关S自动断开，电饭锅转入保温状态．型号YJ408G额定

Question

如图是一种老式电饭锅的简化电路原理图，该锅的部分参数如下表，煮饭时，温控开关S是闭合的，饭熟后，锅内温度达到103℃时，温控开关S自动断开，电饭锅转入保温状态．

型号	YJ408G
额定功率	煮饭	880W
	保温	176W
额定电压	220V
容量	4L
质量	3.8kg
加热方式	底盘加热

（1）在通常情况下用这种电饭锅烧水，开关S的自动断电功能不起作用，这是为什么？
（2）发热板R₁的阻值是多少？
（3）保温时，发热板的发热功率是多少？
（4）从能量利用率的角度计算说明这种电饭锅的不合理性．

Answer 1

（1）在通常情况下用电饭锅烧水，水沸腾时的温度为100℃，
水开时温度达不到103℃，温控开关不会自动断开；
（2）煮饭时，温控开关S闭合，电阻R₂被短路，只有电阻R₁接入电路，
因为P=(U2)/(R)，所以：发热板电阻：R₁=(U2)/(P煮饭)=((220V)2)/(880W)=55Ω；
（3）保温时，温控开关断开，两电阻串联，由表中数据可知，保温功率为176W，
由P=UI可知，保温时电路电流：I=(P保温)/(U)=(176W)/(220V)=0.8A，
发热的电功率：P₁=I²R₁=（0.8A）²×55Ω=35.2W；
（4）当电饭锅处于保温状态时，电饭锅的能量利用效率：
η=(W热)/(W保温)×100%=(P1t)/(P保温t)×100%=(35.2W)/(176W)×100%=20%，
由此可知，保温时的能量利用效率很低，浪费了能源，因此电饭锅设计不合理．
答：（1）在通常状况下烧水，温度达不到103℃，温控开关不起作用．
（2）发热板R₁的阻值是55Ω．
（3）保温时，发热板的发热功率是35.2W．
（4）保温时的能量利用效率很低，浪费了能源，因此电饭锅设计不合理．