题目内容
如下表及如图所示，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：| 热水箱容量 | 1L | 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）若正常工作时，该电热器加热的效率为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）分析电路图，根据电路结构与并联电路特点分析答题．
（2）由表中数据求出电阻R2的阻值，然后由电功率公式的变形公式求出它的阻值．
（3）由热量公式求出水吸收的热量，然后求出电热饮水机消耗的电能，最后由电功率公式的变形公式求出加热时间．
（2）由表中数据求出电阻R2的阻值，然后由电功率公式的变形公式求出它的阻值．
（3）由热量公式求出水吸收的热量，然后求出电热饮水机消耗的电能，最后由电功率公式的变形公式求出加热时间．
解答：解：（1）由电路图可知，当开关S闭合，开关S0断开时，只有R2接入电路，电热饮水机功率较小，电热饮水机处于保温状态；当两开关全闭合时，两电阻并连接入电路，电热饮水机功率最大，电热饮水机处于加热状态；开关S闭合，开关S0断开时，电热饮水机处于保温状态，由表中数据可知，此时饮水机的功率为50W．
（2）由电路图可知，当开关S闭合，开关S0断开时，只有R2接入电路，饮水机处于保温状态，由表中数据可知，此时饮水机功率P保温=50W，
∵P=
，
∴电阻R2=
=
=968Ω；
（3）∵ρ=
，
∴水的质量m=ρV=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg，
水吸收的热量Q吸=cm△t=4.2×103J/kg?℃×1kg×（95℃-20℃）=3.15×105J，
热水器放出的热量Q放=
=
=3.5×105J，
电流所做的功W=Q放=Pt，
故加热所用的时间t=
=
=700s；
答：（1）当开关S闭合，开关S0断开时，饮水机的功率为50W；
（2）R2的阻值968Ω；
（3）若正常工作时，该电热器加热的效率为90%，将满热水箱的水从20℃加热到95℃需要700s．
（2）由电路图可知，当开关S闭合，开关S0断开时，只有R2接入电路，饮水机处于保温状态，由表中数据可知，此时饮水机功率P保温=50W，
∵P=
| U2 |
| R |
∴电阻R2=
| U2 |
| P保温 |
| (220V)2 |
| 50W |
（3）∵ρ=
| m |
| V |
∴水的质量m=ρV=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg，
水吸收的热量Q吸=cm△t=4.2×103J/kg?℃×1kg×（95℃-20℃）=3.15×105J，
热水器放出的热量Q放=
| Q吸 |
| η |
| 3.15×105J |
| 90% |
电流所做的功W=Q放=Pt，
故加热所用的时间t=
| W |
| P加热 |
| W |
| P |
| 3.5×107J |
| 500W |
答：（1）当开关S闭合，开关S0断开时，饮水机的功率为50W；
（2）R2的阻值968Ω；
（3）若正常工作时，该电热器加热的效率为90%，将满热水箱的水从20℃加热到95℃需要700s．
点评：本题考查了求功率、电阻、工作时间问题，分析清楚电路结构、由表中找出需要的数据、应用电功率公式、密度公式、热量公式即可正确解题．
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（2）保温电阻R2的阻值是多少？
（3）若正常工作时，该电热器加热的效率为70%，将满热水箱的水从20℃加热到95℃需要多长时间？
| 热水箱容量 | 1L | 加热时功率 | 500W |
| 额定电压 | 220V | 保温时功率 | 50W |
（2）保温电阻R2的阻值是多少？
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