小明设计了如图甲所示的多功能电饭煲模拟电路,能实现“煮饭时保持高温快煮,快煮后自动保温”。
【电路简介】
工作电路:
为电源开关;
为定时器开关,其闭合后自动开始计时,计时结束后自动断开,不再闭合;
为可调电阻;
为电饭煲内的电热丝。
控制电路:电磁继电器
和
完全相同,
和
是分别安装在电饭煲内的热敏电阻,它们的阻值随温度的变化如图乙所示,当温度达到
时,
吸引弹性衔铁使
断开,当温度降到
时,
释放弹性衔铁使
闭合。
【快煮模式】闭合开关
,电饭煲进入快煮模式直至定时开关
自动断开。在快煮过程中温度将维持在
,工作电路的电热丝在高功率和低功率之间切换,其功率随时间变化如图丙所示。
【保温模式】开关
断开后,电饭煲进入保温模式,最后温度维持在
。
(1)由图丙可知,电饭煲在
分钟快煮过程中,电热丝高功率加热的时间为_____分钟。
(2)若
接入电路的阻值为
欧,
阻值为
欧,工作电路电源电压为
伏,则电饭煲完成一次快煮,电热丝
消耗的电能为多少焦?
(3)请结合图甲、乙说明开关
断开后,电饭煲实现自动保温的工作原理。