Question

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，该电热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，饮水机的功率是多大？
（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？

Answer

（1）当两开关都闭合时，两电阻并联；当开关S闭合，开关S断开时，只有R2连入电路；分析电路电阻的变化，根据P=分析电路功率大小可知饮水机处于哪种工作状态；
（2）已知电压和保温功率，根据R=求出保温电阻R2的阻值；
（3）根据m=ρV求出水箱中水的质量，根据Q=cm△t求出水吸收的热量，利用效率公式求出电热器放出的总热量，再根据Q=W=Pt求出所需的加热时间．
【解析】
（1）由图可知，当开关S闭合，开关S断开时，只有R2工作，
根据电阻越并越小、小于任何一个分电阻可知，电路电阻变大；
饮水机处于保温状态，则它的功率是50W．
（2）已知保温功率P保=50W，电压U=220V，
R2===968Ω．
（3）满箱水的质量：
m=ρV=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg，
水所需吸收热量：
Q吸=cm（t-t）=4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（95℃-20℃）=3.15×105J，
电热器放出的总热量：
Q总===4.5×105J，
加热所需时间：
t====900s．
答：（1）当开关S闭合，开关S断开时，饮水机的功率是50W；
（2）保温电阻R2的阻值是968Ω；
（3）将满热水箱的水从20℃加热到95℃需要900s．