题目内容
【题目】直饮机的电路图如图所示，电热丝R1、R0绕在出水管上，水经过出水管时被加热，通过改变“温、开水选择开关”的状态（“断开”或“闭合”），可以选择出温水或开水。该直饮机的额定电压是220V，开水加热电功率是2200W，温水加热电功率是1100W。（水的比热容c=
J/（kg·℃），水的密度ρ=
kg/m3）
（1）温、开水选择开关处于__________状态时饮水机处于加热状态；温、开水选择开关处于__________状态时饮水机处于保温状态；
（2）饮水机正常工作，出开水时电热丝中的电流是多少_________?电热丝R0的电阻是多少_________？
（3）现在需要100℃的开水500ml，已知水的初温是20℃，水需要吸收多少热量_________?如果电能转化为水的内能的效率是80%，饮水机正常工作时，烧开这些水需要多少时间_________？（保留一位小数）
【答案】闭合 断开 10A 22Ω 
95.5s
【解析】
(1)[1][2]当“温、开水选择开关”闭合时，只有电阻R0接入电路；由
可知，此时饮水机处于加热状态；当“温、开水选择开关”断开时，电阻R1和R0串联接入电路，此时饮水机处于保温状态。
(2)直饮机的额定电压是220V，开水加热电功率是2200W，出开水时电热丝中的电流
即出开水时电热丝中的电流是10A。
饮水机处于加热状态时，只有电阻R0接入电路，R0的电阻：由可得
(3)由
可得，水的质量
水吸收的热量
电能转化为水的内能的效率是80%，所以消耗的电能
已知饮水机正常工作时的功率是2200W；由可得，烧开这些水需要的时间
答：(1)温、开水选择开关处于闭合状态时饮水机处于加热状态；温、开水选择开关处于断开状态时饮水机处于保温状态。
(2)饮水机正常工作，出开水时电热丝R0的电阻是22Ω。
(3)水需要吸收的热量为1.68×105J；如果电能转化为水的内能的效率是80%，饮水机正常工作时，烧开这些水需要的时间为95.5s。
