题目内容
【题目】探索班为了解决同学们的饮水问题，购置了一台饮水机，其铭牌如下表所示。如图是饮水机的电路图，S是用感温材料制造的温控开关，R1是电阻，R2是供加热的电阻丝。
（1）用公式分析， S处于什么状态（闭合或S断开），饮水机处于保温状态。
（2）在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流是多大？
（3）在饮水机的热水罐中0.6kg水，正常工作，使水从30℃的加热到80℃，用了5min20秒时间。用这些信息及数据，计算该饮水机加热状态时的效率。[C水=4.2×103J /(kg·℃)] （结果精确到1%）
【答案】（1）由P=U2/R可知：当S断开时，R1R2串联，电源电压U一定，电阻R较大，功率P较小，此时饮水机处于保温状态。（2）2.5A (3)72%
【解析】（1）当S闭合时，R1被短路，电路电阻最小，根据公式P=U2/R可知，电压一定，所以功率最大，是加热状态；当S断开时，R1、R2串联，电路总电阻最大，根据公式P=U2/R可知，电压一定，所以功率变小，是保温状态.（2）加热状态下通过饮水机的电流为I=P热/U=550W/220V=2.5A；（3）水吸收的热量为Q吸=c水m（t-t0）=4.2×103J/（kg℃）×0.6kg×（80℃-30℃）=1.26×105J；饮水机消耗的电能为W=Pt=550W×320s=1.76×105J；饮水机的加热效率为η=Q吸/W=1.26×105J/1.76×105J≈72%；
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