某型号电水壶的铭牌如下表，图是电水壶的电路图，R为加热器，温控器S是一个双金属片温控开关，随温度变化闭合或断开，从而实现了自动控制保温和加热两种状态。加热器电阻变化忽略不计，则：
(1)当S闭合时，电水壶处于 状态，电阻R0的作用是 。
(2)若电水壶的效率为84%，现将一满壶23℃的水在标准大气压下烧开至少需要多长时间?[水的比热容c=4.2×103J／(kg·℃)]。
(3)当电水壶处于保温状态时，通过加热器的电流是0.2A，此时电阻R0的电功率是多少?
（1）加热 分压（或限流） （2）700s （3）42.24W
题目分析：（1）当S闭合时，电水壶处于加热状态，电阻R0的作用是分压（或限流）。
（2）满壶水的质量为：m=ρv="1000" kg/m3×0.002 m3="2" kg
烧开需要吸收的热量为：Q吸=cm(t2-t1)=4200J/(kg·℃)×2 kg×(100℃-23℃)=646800J
由ηQ= Q吸，可得ηPt= Q吸，故t= Q吸/（ηP）=646800J/（0.84×1100W）=700s
（3）由P=U2/R，可得加热器的电阻为：R= U2/P=（220V）2/1100W=44Ω
当水壶处于保温状态时，加热器两端的电压为：U1=IR=0.2A×44Ω=8.8V
电阻R0两端的电压为：U0=U-U1="220V-8.8V=211.2" V
故电阻R0的电功率为：P0=U0I="211.2" V×0.2A=42.24W
或：由P=U2/R，可得加热器的电阻为：R= U2/P=（220V）2/1100W=44Ω
当水壶处于保温状态时，
电路消耗的总功率为：P= UI=220V×0.2A="44W"
加热器消耗的电功率为：P1=U11=I2R=（0.2A）2×44Ω="1.76W"
则电阻R0的电功率为：P0=" P-" P1="44W-1.76W=42.24W"
点评：在此题中注意当S闭合时，限流电阻被短接，电路中的电阻较小所以电水壶处于加热状态。
