题目内容
（2012?道外区一模）开学时小涵和同学去商店为班上购一台饮水机，售货员给他们一份××牌饮水机的宣传资料，其内容如图甲所示．
工作电路如图乙所示，S0是温控开关，可以自动控制饮水机的加热和保温状态．
试问：
（1）请分析说明温控开关闭合时，饮水机处于加热还是保温状态．
（2）R2的阻值是多少？
（3）小涵测得当时的水温为20℃，饮水机将lL水从20℃烧开需要多长时间？[C水=4.2×103J/（kg?℃）．气压为l标准大气压，热量全部被水吸收]
（4）小涵通过实际测量发现，饮水机正常工作时，将这些水烧开需要15min，则此饮水机的能量转化效率为多大？
（5）根据上面计算结果，请你对上述宣传资料中有关“饮水机的优点”的内容作出客观评价，给消费者一条有益的建议．
工作电路如图乙所示，S0是温控开关，可以自动控制饮水机的加热和保温状态．
| 热水箱容量 | 1.0L |
| 额定电压 | 220V |
| 加热功率 | 500W |
| 保温时功率 | 44W |
（1）请分析说明温控开关闭合时，饮水机处于加热还是保温状态．
（2）R2的阻值是多少？
（3）小涵测得当时的水温为20℃，饮水机将lL水从20℃烧开需要多长时间？[C水=4.2×103J/（kg?℃）．气压为l标准大气压，热量全部被水吸收]
（4）小涵通过实际测量发现，饮水机正常工作时，将这些水烧开需要15min，则此饮水机的能量转化效率为多大？
（5）根据上面计算结果，请你对上述宣传资料中有关“饮水机的优点”的内容作出客观评价，给消费者一条有益的建议．
分析：（1）温控开关S0断开时，只有R2连入电路，分析电路电阻的大小，根据电功率公式分析电路功率大小可知饮水机处于哪种工作状态；
（2）由表可知保温功率和电压，根据R=
求出电阻R2的阻值；
（3）先根据m=ρV求出水的质量，再根据Q=cm△t求出水吸收的热量，最后根据t=
=
求出加热时间；
（4）根据W=Pt求出消耗的电能，再根据效率公式求出此饮水机的能量转化效率；
（5）通过以上的计算分析宣传资料中有关饮水机的优点并提出有益建议．
（2）由表可知保温功率和电压，根据R=
| U2 |
| P |
（3）先根据m=ρV求出水的质量，再根据Q=cm△t求出水吸收的热量，最后根据t=
| W |
| P |
| Q |
| P |
（4）根据W=Pt求出消耗的电能，再根据效率公式求出此饮水机的能量转化效率；
（5）通过以上的计算分析宣传资料中有关饮水机的优点并提出有益建议．
解答：解：（1）S0断开时，饮水机的功率为P1=
；S0闭合时，饮水机的功率为P2=
；
∵R1和R2的并联，
∴R总＜R2，
∴P1＜P2，则温控开关S0闭合时处于加热状态；
（2）保温时的电阻：
R2=
=
=1100Ω；
（3）水烧开需要吸收热量：
Q=c水m水（t-t0）=c水ρ水V水（t-t0）=4.2×103J/（kg?℃）×1.0×103kg/m3×1×10-3m3×（100℃-20℃）=3.36×105J，
根据W=Pt可得，需要加热时间：
t=
=
=
=672s=11.2min；
（4）此饮水机的能量转化效率：
η=
=
=
≈74.7%；
（5）经计算，即使该饮水机的热效率为100%，也不可能在5分钟内将一箱水烧开，其省时的说法没有科学依据，建议消费者在购买产品时不能轻易相信宣传资料．
答：（1）温控开关闭合时饮水机处于加热状态；
（2）R2的阻值为1100Ω；
（3）烧开水需要吸收3.36×105J；加热时间为11.2min；
（4）此饮水机的能量转化效率约为74.7%；
（5）经计算，即使该饮水机的热效率为100%，也不可能在5分钟内将一箱水烧开，其省时的说法没有科学依据，建议消费者在购买产品时不能轻易相信宣传资料．
| U2 |
| R2 |
| U2 |
| R总 |
∵R1和R2的并联，
∴R总＜R2，
∴P1＜P2，则温控开关S0闭合时处于加热状态；
（2）保温时的电阻：
R2=
| U2 |
| P保温 |
| (220V)2 |
| 44W |
（3）水烧开需要吸收热量：
Q=c水m水（t-t0）=c水ρ水V水（t-t0）=4.2×103J/（kg?℃）×1.0×103kg/m3×1×10-3m3×（100℃-20℃）=3.36×105J，
根据W=Pt可得，需要加热时间：
t=
| W |
| P |
| Q |
| P |
| 3.36×105J |
| 500W |
（4）此饮水机的能量转化效率：
η=
| Q |
| W′ |
| Q |
| Pt′ |
| 3.36×105J |
| 500W×15×60s |
（5）经计算，即使该饮水机的热效率为100%，也不可能在5分钟内将一箱水烧开，其省时的说法没有科学依据，建议消费者在购买产品时不能轻易相信宣传资料．
答：（1）温控开关闭合时饮水机处于加热状态；
（2）R2的阻值为1100Ω；
（3）烧开水需要吸收3.36×105J；加热时间为11.2min；
（4）此饮水机的能量转化效率约为74.7%；
（5）经计算，即使该饮水机的热效率为100%，也不可能在5分钟内将一箱水烧开，其省时的说法没有科学依据，建议消费者在购买产品时不能轻易相信宣传资料．
点评：本题考查了并联电阻特点和电功率公式的应用，以及电阻、质量、吸热、加热时间、能量转化效率的计算，关键是公式的灵活运用，计算过程中还要注意单位的换算．
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