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

Question

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？

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

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

Answer 1

（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S₀0断开时，只有R₂2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． (U2)/(R)U2RU2U2U22RRR可得，电阻R₂2的阻值：
R₂2=(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． (U2)/(P保温)U2P保温U2U2U22P保温P保温P保温保温=((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． ((220V)2)/(40W)(220V)240W(220V)2(220V)2(220V)2240W40W40W=1210Ω；
（3）一满热水箱中水的体积：
V=2L=2dm³3=2×10^-3-3m³3，
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． (m)/(V)mVmmmVVV可得，水的质量：
m=ρV=1.0×10³3kg/m³3×2×10^-3-3m³3=2kg，
水所需吸收热量：
Q_吸吸=cm（t-t₀0）=4.2×10³3J/（kg•℃）×2kg×（95℃-20℃）=6.3×10⁵5J，
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． (Q吸)/(W)Q吸WQ吸Q吸Q吸吸WWW×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． (Q吸)/(η)Q吸ηQ吸Q吸Q吸吸ηηη=(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． (6.3×105J)/(90%)6.3×105J90%6.3×105J6.3×105J6.3×105J5J90%90%90%=7×10⁵5J，
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． (W)/(t)WtWWWttt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． (W)/(P加热)WP加热WWWP加热P加热P加热加热=(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． (7×105J)/(400W)7×105J400W7×105J7×105J7×105J5J400W400W400W=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）R₂2的阻值为1210Ω；
（3）将满热水箱的水从20℃加热到95℃需要1750s．