如图甲所示为小明家的电饭锅，铭牌上附有中国能效标识，从铭牌上可知该电饭锅能效等级为三级，额定电压为 220V ，加热功率为 1210W 。电饭锅的简化电路图如图乙所示，有加热和保温两挡，由开关 S 调节，其中 R ₁ 和 R ₂ 均为发热电阻，且阻值不随着温度的变化而改变。求：

（ 1 ）小明想利用如图丙所示的电能表测量电饭锅的保温功率，他关闭家里的其它用电器，让电饭锅处于 “ 保温 ” 状态下正常工作，观察到电能表转盘在 5min 内转了 22 圈。则该电饭锅的保温功率为多少？

（ 2 ）电阻 R ₁ 、 R ₂ 的阻值分别为多少？

（ 3 ）小明上网查询了解，国家标准中规定电饭锅在该加热功率下正常工作时，三级能效的热效率值（电热转化效率）范围为 81%≤ η <86% 。他用学过的知识对电饭锅进行测试：在加热状态下，将温度为 23℃ 、质量为 2.2kg 的水加热到 100℃ ，电饭锅正常工作用时 700s 。已知 c _水 =4.2×10 ³ J/(kg ℃) ，请你通过计算帮助小明判断该电饭锅的热效率值是否达到三级能效。

答案

（ 1 ） 88W ；（ 2 ） 40Ω ， 510Ω ；（ 3 ）电饭锅的热效率值达到三级能效

【详解】解：（ 1 ）由丙图可知， 5min 中电饭锅消耗的电能

电饭锅的保温功率

（ 2 ）由乙图可知，闭合开关 S ，电路中只有 R ₁ ，电功率较大，为加热状态；断开开关 S ， R ₁ 与 R ₂ 串联，电功率较小，为保温状态。根据

P = UI ，

R ₁ 的电阻为

R ₁ 和 R ₂ 的总电阻为

R ₂ 的电阻为

R ₂ = R _总 - R ₁ =550Ω-40Ω=510Ω

（ 3 ）由题可知，水升高的温度

t =100℃-23℃=77℃

水吸收的热量

Q _吸 = cm t =4.2×10 ³ J/(kg ℃)×2.2kg×77℃=7.1148×10 ⁵ J

消耗的电能

W = Pt =1210W×700s=8.47×10 ⁵ J

加热功率

81%<84%<86%

电饭锅的热效率值达到三级能效。

答：（ 1 ）电饭锅的保温功率 88W ；

（ 2 ） R ₁ 的电阻为 40Ω ， R ₂ 的电阻为 510Ω ；

（ 3 ）电饭锅的热效率值达到三级能效。