题目内容
（2011?张掖模拟）如表及图所示，是某电热饮水机说明书的一些数据和电路原理图，该饮水机有加热和保温两种工作状态（由机内的温控开关S0控制）．求：| 水的质量 | 1kg | 加热时功率 | 500W |
| 额定电压 | 220V | 保温时功率 | 50W |
50
50
W．（2）R2的阻值．
（3）若在用电高峰时，该电热器两端的实际电压只有198V，加热的效率为90%，将满热水箱的水从20℃加热到95℃需要多长时间？（C水=4.2×103J/kg?℃）
分析：（1）分析开关S0断开前后电路电阻的变化，根据P=
分析电路功率大小可知饮水机处于哪种工作状态，然后根据表格数据得出对应的功率；
（2）S0断开时，饮水机处于保温状态，知道保温功率，根据P=
求出电阻R2的阻值；
（3）知道加热功率和额定电压，根据P=
求出电路中的总电阻，再根据P=
求出该电热器两端的实际电压只有198V时的实际加热功率，根据Q=cm（t-t0）求出水吸收的热量，利用效率公式求出电热器放出的总热量，再根据Q=W=Pt求出所需的加热时间．
| U2 |
| R |
（2）S0断开时，饮水机处于保温状态，知道保温功率，根据P=
| U2 |
| R |
（3）知道加热功率和额定电压，根据P=
| U2 |
| R |
| U2 |
| R |
解答：解：（1）当开关S0闭合时R1与R2并联，当开关S0断开后电路为R2的简单电路；
∵电阻越并越小、小于任何一个分电阻，
∴根据P=
可知，开关S0断开时，电路中的电阻最大，电功率最小，饮水机处于保温状态，
由表格中数据可知，饮水机的功率为50W；
（2）断开时，饮水机处于保温状态，且P温=50W，
由P=
得：R2=
=
=968Ω；
（3）加热时，饮水机的总电阻：
R=
=
=96.8Ω，
该电热器两端的实际电压只有198V时的实际功率：
P加热′=
=
=405W，
水所需吸收热量：
Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（95℃-20℃）=3.15×105J，
电热器放出的总热量：
Q总=
=
=3.5×105J，
根据Q=W=Pt可得，加热所需时间：
t=
=
=
≈864.2s．
答：（1）50；
（2）R2的阻值为968Ω；
（3）需要的加热时间约为864.2s．
∵电阻越并越小、小于任何一个分电阻，
∴根据P=
| U2 |
| R |
由表格中数据可知，饮水机的功率为50W；
（2）断开时，饮水机处于保温状态，且P温=50W，
由P=
| U2 |
| R |
| U2 |
| P保温 |
| (220V)2 |
| 50W |
（3）加热时，饮水机的总电阻：
R=
| U2 |
| P加热 |
| (220V)2 |
| 500W |
该电热器两端的实际电压只有198V时的实际功率：
P加热′=
| U实际2 |
| R |
| (198V)2 |
| 96.8Ω |
水所需吸收热量：
Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（95℃-20℃）=3.15×105J，
电热器放出的总热量：
Q总=
| Q吸 |
| η |
| 3.15×105J |
| 90% |
根据Q=W=Pt可得，加热所需时间：
t=
| W |
| P加热′ |
| Q总 |
| P加热′ |
| 3.5×105J |
| 405W |
答：（1）50；
（2）R2的阻值为968Ω；
（3）需要的加热时间约为864.2s．
点评：本题为电学和热学的综合计算题，考查了学生对热量公式、电功率公式、效率公式、电功公式的掌握和运用，涉及到电路动态分析、从铭牌搜集有用信息，属于难题．
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