解题思路:(1)由开关的状态可知电路中消耗功率的大小,则可知S0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.
(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S0断开时,饮水机处于保温状态,所以P保温=50W
由P保温=
U2
R2得:
R2=
U2
P保温=
(220V)2
50W=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=
Q吸
η=
3.15×105J
90%=3.5×105J
则电流所做的功W=Q放=Pt
故加热所用的时间t=[W/P]=
3.5×105J
500W=700s.
答:加热需要的时间为700s.
点评:
本题考点: 电功率的计算;热量的计算;欧姆定律的应用;电阻的并联.
考点点评: 本题综合考查能量转化及家用电器电功率的分析,此类问题在近几年考试中出现的次数较多,且多为较 的计算题,要注意掌握解题的方法.