如图甲为某款双控温多功能家用涮烤两用分体电火锅，该电火锅部分参数如表所示，该锅可实现火锅、烧烤同时进行，也可以分开控制，其部分简化电路图如图乙所示，开关S1控制对中央区

Question

如图甲为某款双控温多功能家用涮烤两用分体电火锅，该电火锅部分参数如表所示，该锅可实现火锅、烧烤同时进行，也可以分开控制，其部分简化电路图如图乙所示，开关S₁控制对中央区域汤锅进行加热，S₂可控制左右两侧的烧烤盘，R₁为电热丝，R₀在加热板外侧，为调温电阻．

（1）该电火锅是利用___原理来工作的．分析图乙可知，当开关S₁接通，汤锅处于加热状态时，“温控开关”应___（选填“断开”或“闭合”）．
在实际使用时发现，左右两侧电热煎烤盘既可以同时使用，也可各自独立使用，则左右两烧烤盘电热丝的连接方式应为___．

额定 电压	额定功率
220V	烧烤盘		汤锅
	左盘	右盘	加热	保温
	800W	400W	1100W

（2）汤锅加热状态正常工作时，通过R₁的电流为多少？当汤锅处于正常加热状态，将锅中2.0kg水由20℃加热到100℃，用时14min，求该电热丝加热状态时的效率？[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（3）若R₀的电阻为560Ω，则该汤锅保温档时的额定保温功率为多少？（计算结果均保留两位小数）

Answer 1

（1）电火锅工作时主要把电能转化为内能，是利用电流热效应工作的．
由图示电路图可知，当开关S₁接通，若温控开关断开时两电阻串联，此时电路电阻较大，
由P=(U2)/(R)可知，电路电功率较小，因此分析图乙可知，当开关S₁接通，汤锅处于加热状态时，“温控开关”应 闭合状态；
因为左右两侧电热煎烤盘既可以同时使用，也可各自独立使用，互不影响，所以左右两烧烤盘电热丝的连接方式应为并联；
（2）由P=UI可得，加热状态下汤锅正常工作的电流：
I=(P加热)/(U)=(1100W)/(220V)=5A；
水吸收的热量Q=cm△t=4.2×
水吸收的热量Q=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×2.0kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁵J，
由P=(W)/(t)可得，消耗的电能W=Pt=1100W×14×60s=0.25×3.6×10⁶J=9.24×10⁵J，
电磁炉的效率η=(Q)/(W)×100%=(6.72×105J)/(9.24×105J)×100%≈72.73%．
（3）由P=(U2)/(R)可得，R₁=(U2)/(P加热)=((220V)2)/(1100W)=44Ω，
汤锅处于保温状态时，R₀与R₁串联，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
保温功率：P_保温=(U2)/(R1+R0)=((220V)2)/(44Ω+560Ω)≈80.13W．
故答案为：（1）电流的热效应；闭合；并联；
（2）汤锅加热状态正常工作时，通过R₁的电流为5A；该电热丝加热状态时的效率为72.73%
（3）若R₀的电阻为560Ω，则该汤锅保温档时的额定保温功率为80.13W．