开学时小涵和同学去商店为班上购一台饮水机.售货员给他们一份××牌饮水机的宣传资料.其内容如图甲所示．工作电路如图乙所示.S0是温控开关.可以自动控制饮水机的加热和保温状态．热水箱容量 1.0L 额定电压 220V 加热功率 500W 保温时功率 44W试问:(1)请分析说明温控开关闭合时.饮水机处于加热还是保温状态．(2)R2的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

（2012?道外区一模）开学时小涵和同学去商店为班上购一台饮水机，售货员给他们一份××牌饮水机的宣传资料，其内容如图甲所示．

工作电路如图乙所示，S₀是温控开关，可以自动控制饮水机的加热和保温状态．

热水箱容量	1.0L
额定电压	220V
加热功率	500W
保温时功率	44W

试问：
（1）请分析说明温控开关闭合时，饮水机处于加热还是保温状态．
（2）R₂的阻值是多少？
（3）小涵测得当时的水温为20℃，饮水机将lL水从20℃烧开需要多长时间？[C_水=4.2×10³J/（kg?℃）．气压为l标准大气压，热量全部被水吸收]
（4）小涵通过实际测量发现，饮水机正常工作时，将这些水烧开需要15min，则此饮水机的能量转化效率为多大？
（5）根据上面计算结果，请你对上述宣传资料中有关“饮水机的优点”的内容作出客观评价，给消费者一条有益的建议．

分析：（1）温控开关S₀断开时，只有R₂连入电路，分析电路电阻的大小，根据电功率公式分析电路功率大小可知饮水机处于哪种工作状态；
（2）由表可知保温功率和电压，根据R=

求出电阻R₂的阻值；
（3）先根据m=ρV求出水的质量，再根据Q=cm△t求出水吸收的热量，最后根据t=

求出加热时间；
（4）根据W=Pt求出消耗的电能，再根据效率公式求出此饮水机的能量转化效率；
（5）通过以上的计算分析宣传资料中有关饮水机的优点并提出有益建议．

解答：解：（1）S₀断开时，饮水机的功率为P₁=

；S₀闭合时，饮水机的功率为P₂=

R总

；
∵R₁和R₂的并联，
∴R_总＜R₂，
∴P₁＜P₂，则温控开关S₀闭合时处于加热状态；
（2）保温时的电阻：
R₂=

P保温

(220V)2

44W

=1100Ω；
（3）水烧开需要吸收热量：
Q=c_水m_水（t-t₀）=c_水ρ_水V_水（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×1.0×10³kg/m³×1×10^-3m³×（100℃-20℃）=3.36×10⁵J，
根据W=Pt可得，需要加热时间：
t=

3.36×105J

500W

=672s=11.2min；
（4）此饮水机的能量转化效率：
η=

W′

Pt′

3.36×105J

500W×15×60s

≈74.7%；
（5）经计算，即使该饮水机的热效率为100%，也不可能在5分钟内将一箱水烧开，其省时的说法没有科学依据，建议消费者在购买产品时不能轻易相信宣传资料．
答：（1）温控开关闭合时饮水机处于加热状态；
（2）R₂的阻值为1100Ω；
（3）烧开水需要吸收3.36×10⁵J；加热时间为11.2min；
（4）此饮水机的能量转化效率约为74.7%；
（5）经计算，即使该饮水机的热效率为100%，也不可能在5分钟内将一箱水烧开，其省时的说法没有科学依据，建议消费者在购买产品时不能轻易相信宣传资料．

点评：本题考查了并联电阻特点和电功率公式的应用，以及电阻、质量、吸热、加热时间、能量转化效率的计算，关键是公式的灵活运用，计算过程中还要注意单位的换算．

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