如图甲所示，是某型号的电压力锅示意图，其中，它的额定电压为220V，电阻R1、R2分别是主加热器和保温加热器，R1的额定功率为1900W；L是用来指示电压力锅工作状态的变色发光二极管，与其

Question

如图甲所示，是某型号的电压力锅示意图，其中，它的额定电压为220V，电阻R₁、R₂分别是主加热器和保温加热器，R₁的额定功率为1900W；L是用来指示电压力锅工作状态的变色发光二极管，与其串联的R₀是特殊电阻，其阻值随锅内温度的变化而变化，当通过二极管的电流小于40mA时，发红光，达到40mA时，开始发绿光，只要有电流通过L其两端电压就恒为2V，当接通电路时，开关S自动与触点a、b闭合，开始加热，当锅内水温到达105℃时，S自动与a、b断开，并与触点c接通，开始保温，此时锅内水温不变，在加热状态下，小聪利用家中的电能表来测量电压力锅消耗的电能，发现在0.5h的时间内电能表的数字由“09306”变化到了如图乙所示的示数求：
（1）电能表的转盘转过的转数是多少？
（2）保温加热器的阻值R₂为多大？
（3）用该压力锅对5kg、25℃的水加热，正常工作20min后，水温升高到105℃，则该电压力锅的热水效率为多少？已知：水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃）．

Answer 1

（1）电能表的读数为931.6kW•h，
0.5h的时间消耗的电能：W=931.6kW•h-930.6kW•h=1kW•h，
因为电能表标有2500r/kW•h，即消耗1kW•h的电能，所以电能表的转盘转过的转数为2500转；
（2）在加热状态下，主加热器电阻R₁和保温加热器电阻R₂并联，
电压力锅的功率：
P_加热=(W)/(t)=(1kW•h)/(0.5h)=2kW=2000W，
保温加热器的功率：P₂=P_加热-P₁=2000W-1900W=100W，
因为并联电路中各支路两端的电压相等，所以根据P=(U2)/(R)可得，保温加热器的阻值：
R₂=(U2)/(P2)=((220V)2)/(100W)=484Ω；
（3）水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×5kg×（105℃-25℃）=1.68×10⁶J，
工作20min消耗的电能：
W₁=Pt₁=2000W×1200s=2.4×10⁶J，
电压力锅的热水效率：
η=(Q吸)/(W1)×100%=(1.68×106J)/(2.4×106J)×100%=70%．
答：（1）电能表的转盘转过的转数是2500；
（2）保温加热器的阻值R₂为为484Ω；
（3）电压力锅的热水效率为70%．