如图所示是小明家电饭煲铭牌，有额定功率高、中、低三档，但中、低档已模糊不清．从说明书中的电路图可知，内部有两根电阻丝，每根电阻丝的阻值均为110Ω（设电阻丝阻值恒定不变）

Question

如图所示是小明家电饭煲铭牌，有额定功率高、中、低三档，但中、低档已模糊不清．从说明书中的电路图可知，内部有两根电阻丝，每根电阻丝的阻值均为110Ω（设电阻丝阻值恒定不变），中档是一根电阻丝接入电路，低档是两根电阻丝串联接入电路．把电饭煲接在正常的家庭电路中使用．求：

定电压	220V
频率	50Hz
额定功率	高档	900W
	中档
	低档

（1）当电饭煲使用中档时，通过它的电流是多少？当电饭煲使用低档时，它消耗的电功率多大？
（2）若使用高档，电饭煲正常工作20min，消耗的电能是多少？如图所示是小明家的电能表，在这过程中若小明家只使用电饭煲，则电能表转盘旋转多少圈？
（3）晚上，由于是用电高峰期，该电饭煲的实际工作电压只有200V，加热效率为80%，求利用高档功率把2kg的水从20℃加热到80℃需要多长时间？

Answer 1

（1）当电饭煲使用中档时，一根电阻丝接入电路，通过的电流：
I=(U)/(R)=(220V)/(110Ω)=2A，
电饭煲使用低档时，两根电阻丝串联接入电路，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，消耗的电功率：
P_低=(U2)/(R+R)=((220V)2)/(110Ω+110Ω)=220W；
（2）使用高档时，由P=(W)/(t)可得，电饭煲正常工作20min消耗的电能：
W=P_高t=900×10^-3kW×(20)/(60)h=0.3kW•h，
因600R/kW•h表示的是电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转600R，
所以，电能表转盘旋转的圈数：
n=0.3kW•h×600R/kW•h=180R；
（3）电饭煲加热时的电阻
R=(U2)/(P高)=((220V)2)/(900W)=(484)/(9)Ω，
水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（80℃-20℃）=5.04×10⁵J，
由η=(Q吸)/(W)×100%可得，电饭煲消耗的电能：
W=(Q吸)/(η)=(5.04×105J)/(80%)=6.3×10⁵J，
由W=(U2)/(R)t可得，需要的加热时间：
t′=(WR)/(U实2)=(6.3×105J×(484)/(9)Ω)/((200V)2)=847s．
答：（1）当电饭煲使用中档时，通过它的电流是2A；当电饭煲使用低档时，它消耗的电功率为220W；
（2）若使用高档，电饭煲正常工作20min，消耗的电能是0.3kW•h；电能表转盘旋转180R；
（3）利用高档功率把2kg的水从20℃加热到80℃需要847s．