Question

如图所示是小欣家的电热饮水机，下表及图是该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）．

热出箱容量	1L	加热时功率	500W
额定电压	220V	保温时功率	50W

（1）你认为该电热饮水机应该选用两孔插座还是三孔插座，为什么？
（2）R₂的阻值．
（3）若正常工作时，该电热饮水机加热的效率为90%，将满热水箱的水从20℃加热到95℃需要多长时间？

Answer 1

【答案】分析：（1）电热饮水机为金属外壳，金属外壳的用电器，使用时为防止因漏电而使人触电，必须接地，据此选择；
（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．
解答：解：
（1）应该选用三孔插座，为了防止电热饮水机的金属外壳因漏电而发生触电事故；
（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；
（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
∵电流所做的功W=Q_放=Pt
∴加热所用的时间：
t===700s．
答：（1）应该选用三孔插座，为了防止电热饮水机的金属外壳因漏电而发生触电事故；
（2）R₂的阻值为968Ω；
（3）将满热水箱的水从20℃加热到95℃需要700s．
点评：本题为电功与热量的综合计算题，考查了热量的计算、电能的计算、电功率公式的应用、三孔插座的使用，此类问题在近几年考试中出现的次数较多，从铭牌中得出相关信息并利用好是本题的关键．