如图所示是小欣家的电热饮水机，如表及图示是该电热饮水机说明书的一些数据额电路原理图，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）．热水箱容量2L额定电压220V加

问题描述：

如图所示是小欣家的电热饮水机，如表及图示是该电热饮水机说明书的一些数据额电路原理图，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）．

热水箱容量	2L
额定电压	220V
加热时的功率	400W
保温时的功率	40W

（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？

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最佳答案：

（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）由图可知，当开关S闭合、开关S0断开时，只有R2工作，
由电阻越并越小、小于任何一个分电阻可知，电路的电阻最大，饮水机的功率最小，处于保温状态，
由P=

U2

R

可得，电阻R2的阻值：
R2=

U2

P保温

=

(220V)2

40W

=1210Ω；
（3）一满热水箱中水的体积：
V=2L=2dm3=2×10-3m3，
由ρ=

m

V

可得，水的质量：
m=ρV=1.0×103kg/m3×2×10-3m3=2kg，
水所需吸收热量：
Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（95℃-20℃）=6.3×105J，
由η=

Q吸

W

×100%可得，消耗的电能：
W=

Q吸

η

=

6.3×105J

90%

=7×105J，
由P=

W

t

可得，需要的加热时间：
t′=

W

P加热

=

7×105J

400W

=1750s．
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1210Ω；
（3）将满热水箱的水从20℃加热到95℃需要1750s．