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    17．如图所示是家庭、宾馆常用的电热水壶及其电路原理图．电热水壶最多能装1L的水，有加热和保温两个档，定值电阻R1的阻值为2156Ω，电热丝R2的阻值为44Ω．求：
    （1）开关S1、S2分别处于什么状态时，电热水壶处于加热状态？此时电热水壶的加热电功率是多少？
    （2）在1标准大气压下将一壶20℃的水烧开需要6分钟，则此过程中水所吸收的热量是多少？（水的比热容为4.2×103J/（kg•℃））
    （3）在这次烧水中，电热水壶的效率是多少？（保留三位有效数字．）

    分析 （1）由电路图可知，当开关S1闭合、S2断开时，两电阻串联，再闭合开关S2时，只有R2工作，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，电阻越小，电功率越大，并利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出电热水壶的加热功率；
    （2）在1标准大气压下水的沸点是100℃，根据密度公式求出水的质量，根据Q吸=cm（t-t0）求出水吸收的热量；
    （3）根据W=Pt求出烧开这壶水消耗的电能，吸收的热量与消耗的电能的比值就是电热水壶的效率．

    解答 解：（1）由电路图可知，当开S1闭合、S2断开时，两电阻串联，再闭合开关S2时，只有R2工作，
    由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，当开关S1、S2都闭合时，电路中的总电阻最小，电功率越大，电热水壶处于加热状态；
    加热功率：
    P=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{2}}$=$\frac{（220V）^{2}}{44Ω}$=1100W；
    （2）水的体积：
    V=1L=1×10-3m3，
    由ρ=$\frac{m}{V}$可知，水的质量：
    m=ρV=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg，
    在1标准大气压下水的沸点是100℃，则水吸收的热量：
    Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃-20℃）=3.36×105J；
    （3）由P=$\frac{W}{t}$可得，烧开这壶水消耗的电能：
    W=Pt=1100W×6×60s=3.96×105J，
    电热水壶的效率：
    η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{3.36×1{0}^{5}J}{3.96×1{0}^{5}J}$×100%≈84.8%．
    答：（1）开关S1、S2均处于闭合状态时，电热水壶处于加热状态，其加热功率为1100W；
    （2）此过程中水所吸收的热量是3.36×105J；
    （3）在这次烧水中，电热水壶的效率是84.8%．

    点评 本题考查电功率、吸收热量、消耗电能、转化效率等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是知道开关断开与闭合时电路的连接情况，解题过程中要注意单位的换算．

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