小晨家的电热砂锅在炖汤时能够自动调节炖汤的“火力”，因此炖汤味道香醇，而且节约能源．小晨根据电热砂锅的工作特点，设计出如图所示的模拟电路图．此电热砂锅工作时有“

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小晨家的电热砂锅在炖汤时能够自动调节炖汤的“火力”，因此炖汤味道香醇，而且节约能源．小晨根据电热砂锅的工作特点，设计出如图所示的模拟电路图．此电热砂锅工作时有“大火”和“小火”两个档位．开始电热砂锅“大火”炖煮；当汤的温度达到沸点时，电热砂锅的开关S₂会自动断开，此后维持“小火”炖煮．两个发热电阻分别为R₁=66Ω，R₂=44Ω．请按此模拟电路求：
（1）在汤沸腾之前，电热砂锅消耗的电功率；
（2）在维持“小火”炖煮时，电路中的电流；
（3）在汤沸腾之后，电热砂锅通电30min消耗多少度电？

答案

（1）在沸腾之前，“大火”炖煮，开关S₁、S₂都闭合，只有电阻R₂接入电路．
电热砂锅的“大火”功率：P₁=

U2

R2

=

(220V)2

44Ω

=1100W；
（2）在维持“小火”炖煮时，开关S₁仍闭合，S₂自动断开，电阻R₁和R₂串联．
此时电路中电流I=

U

R1+R2

=

220V

(66Ω+44Ω)

=2A；
（3）在汤沸腾之后，维持“小火”炖煮．开关S₁闭合，S₂断开，电阻R₁和R₂串联，电热砂锅的“小火”功率：
P₂=

U2

R1+R2

=

(220V)2

(66Ω+44Ω)

=440W；
通电30min，消耗的电能为：
W=P₂t=0.44kw×0.5h=0.22kw?h；
答：（1）电热砂锅的“大火”功率为1100W；（2）电路中的电流为2A；（3）30min消耗的电能为0.22kw?h．