我校新校区的每间教室里都安装有一个自动电热水器，如图所示为它的原理及参数．ST为自动温控开关，当水的温度达到预设温度时，

（1）当开关S和S_T都闭合时，只有R₁接入电路，红灯亮，此时电热水器处于加热状态，
由P=
U2
R可得，加热电阻R₁的阻值：
R₁=
U2
P加热=
(220V)2
800W=60.5Ω；
（2）当开关S闭合，S_T断开时，R₁与R₂串联接入电路，黄灯亮，此时电热水器处于保温状态，
此时电路中的总电阻：
R=
U2
P保温=
(220V)2
40W=1210Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，保温元件R₂的电阻：
R₂=R-R₁=1210Ω-60.5Ω=1149.5Ω；
（3）由ρ=[m/V]可得，水的质量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×2.0×10^-3m³=2kg，
水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（100℃-10℃）
=7.56×10⁵J，
由η=
Q吸
W×100%可得，消耗的电能：
W=
Q吸
η=
7.56×105J
90%=8.4×10⁵J，
由P=[W/t]可得，加热时间：
t=[W
P加热=
8.4×105J/800W]=1050s=17.5min．
答：（1）电热水器的加热电阻R₁的阻值为60.5Ω；
（2）黄灯亮时电热水器处于保温状态，保温元件R₂的电阻是1149.5Ω；
（3）加热时间是17.5min．

点评：
本题考点： 电功与热量的综合计算．

考点点评： 本题考查了电功率公式和串联电路的电阻特点、密度公式、效率公式、吸热公式、电功公式的灵活运用，关键是保温状态和加热状态电路连接方式的判断．