Question

 图1是小明家电暖水瓶的部分电路原理示意图。R₁、R₂是两个电热丝，R₃是阻值很大的电阻。开关S是半自动开关：手动闭合，水沸腾后自动断开，断开后不能自动复位；TRS是一种自动开关，也叫感温笛簧接点元件（TRS：Thermal Reed Switch）：水沸腾前闭合，水沸腾后断开，之后能根据水温自动闭合或断开。TRS反复闭合、断开可以保持暖水瓶中水的适当温度。

图1

    TRS结构如图2所示，磁场由感温软磁体和磁铁产生，感温软磁体在一定温度以下，有磁性，能接通电路；在这个温度之上，失去磁性，使电路断开。

图2

    请问：

    （1）根据题目的叙述你认为TRS中的感温软磁体有磁性时，水温应该在什么范围？

    （2）电暖水瓶正常工作电压为220V，R₁和R₃电阻值分别为121Ω和484kΩ。电暖水瓶正常工作时，水沸腾前R₂消耗功率是R₁消耗功率的。根据以上数据分别估算电暖水瓶正常工作下，水沸腾前和沸腾后R₁、R₂、R₃消耗的功率，由此说明R₁、R₂、R₃在电路中的作用。

Answer 1

（1）在不高于沸点时有磁性。（说明：此问1分。答沸点以下；答沸点以下的一个具体温度值以下；沸点至常温间有磁性均可得分；若包含沸点有磁性，不得分。）

    （2）水沸腾前，S闭合，电热丝R₁和R₂并联在电压为220V电源两端，电热丝R₁和R₂消耗的功率分别为：

       （说明：此步1分）

    水沸腾后，TRS开关再次闭合的状态下，电热丝R₂两端的电压仍为220V，其功率不变。水沸腾后，开关S断开，R₁、R₃串联接在电源两端，由于R₃：R₁＝4×10³：1

   

   

    （此步2分）

    所以R₁的作用是沸腾前加热；R₂除了沸腾前加热外，还有沸腾后保温的作用；电阻R₃在水沸腾前不工作，水沸腾后虽然有电流通过它，但消耗的电功率很小，它的作用是控制电路。

    （说明：功率不估算，计算具体值正确也得分。答出R₁和R₂的作用得1分，答出R₃的作用得1分，分析作用共2分。）