Question

如下表及图所示，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S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

（1）当开关S闭合，开关S断开时，饮水机的功率为______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℃需要多长时问？

Answer

（1）由开关的状态可知电路中消耗功率的大小，则可知S断开时饮水机的功率；
（2）已知保温时的功率，且保温时只有R2接入，则由功率公式可求得R2的阻值；
（3）由水的比热公式可求得加热这些水所需要的热量，则由电热器的效率可求得需要消耗的电能，由电功公式可求得加热所需要的时间．
【解析】
（1）当只闭合S时，电路中只有R2接入；而当两开关全闭合时，两电阻并联接入，则总电阻减小，功率大，故两开关全闭合时为热状态，故只有S闭合时为保温状态，由表格中数数可知功率为50W，故答案为：50．
（2）当S断开时，饮水机处于保温状态，所以P保温=50W
由P保温=得：
R2===968Ω；
答：R2的阻值为968Ω．
（3）水的质量m=ρV=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg；
则水升温所吸收的热量Q吸=cm△t=4.2×103J/kg•℃×1kg×（95℃-20℃）=3.15×105J；
则热水器放出的热量Q放===3.5×105J
则电流所做的功W=Q放=Pt
故加热所用的时间t===700s．
答：加热需要的时间为700s．