Question

（2011?平陰縣一模）王聰是班里有名的“物理迷”，他愛觀察，勤思考．一天，媽媽到超市購買了一臺(tái)家用豆?jié){機(jī)，他仔細(xì)觀察了豆?jié){機(jī)的構(gòu)造、銘牌和制作豆?jié){的過程，發(fā)現(xiàn)其中用到了許多物理知識(shí)．
（1）豆?jié){機(jī)電源線的插頭有三個(gè)腳，稍長些的腳是把豆?jié){機(jī)的金屬部分與

大地

相連接．
（2）豆?jié){機(jī)的機(jī)頭主要由一個(gè)電熱器（電熱絲）和一個(gè)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的打漿器構(gòu)成．制作豆?jié){的過程是先加熱，再打漿，再加熱煮熟，即加熱和打漿是交替進(jìn)行的．由此可知，豆?jié){機(jī)中的電動(dòng)機(jī)和電熱器的連接方式是

并聯(lián)

．

額定電壓	220V
額定頻率	50Hz
電動(dòng)機(jī)額定功率	180W
電熱器額定功率	850W

（3）豆?jié){機(jī)銘牌上的部分技術(shù)參數(shù)如上表．豆?jié){機(jī)在額定電壓下打漿時(shí)，通過電動(dòng)機(jī)的電流是多少？
（4）王聰粗略想測算一下豆?jié){機(jī)電熱器的加熱效率大約是多少．于是，他把80g大豆和1500g清水放入豆?jié){機(jī)中，測出其初溫為20℃．豆?jié){機(jī)在額定電壓下工作，當(dāng)電熱器加熱的總時(shí)間約12min時(shí)豆?jié){沸騰，測其溫度為100℃．設(shè)豆?jié){的比熱容大約等于水的比熱容，請(qǐng)你幫他計(jì)算豆?jié){吸收了多少熱量？豆?jié){機(jī)電熱器的加熱效率大約是多少？【C_水=4.2×10³J/（kg?℃）】．

Answer 1

分析：（1）稍長些的腳與豆?jié){機(jī)的金屬外殼相連，當(dāng)插入三孔插座時(shí)，就將豆?jié){機(jī)的金屬外殼與大地相連，以防觸電；
（2）因?yàn)殡姛崞骱碗妱?dòng)機(jī)接在同一電源上，可以單獨(dú)工作，互不影響，即為并聯(lián)；
（3）由參數(shù)表找出電動(dòng)機(jī)的額定電壓和額定功率，利用P=UI求電動(dòng)機(jī)工作的電流：
（4）求出豆?jié){的質(zhì)量，知道豆?jié){的比熱容約等于水的比熱容，知道豆?jié){的初溫和末溫，利用吸熱公式求吸收的熱量，利用W=Pt求消耗的電能，再利用效率公式求電熱器的加熱效率．

解答：解：（1）豆?jié){機(jī)電源線的插頭有三個(gè)腳，其中稍長些的腳是把豆?jié){機(jī)的金屬部分與大地相連接；
（2）電熱器和電動(dòng)機(jī)可以單獨(dú)工作，互不影響，為并聯(lián)；
（3）根據(jù)P=UI可得，打漿時(shí)通過電動(dòng)機(jī)的電流：
I_電機(jī)=

P電機(jī)

U

=

180W

220V

≈0.82A；
（4）豆?jié){吸收的熱量為：
Q_吸=cm（t₂-t₁）=4.2×10³J/（kg?℃）×（1500+80）×10^-3kg×（100℃-20℃）=530880J，
豆?jié){機(jī)電熱器在加熱過程中消耗電能：
W_電=P_電熱t=850W×12×60s=612000J，
電熱器的加熱效率：
η=

Q吸

W電

×100%=

530880J

612000J

×100%≈86.7%．
答：（1）大地；
（2）并聯(lián)；
（3）豆?jié){機(jī)在額定電壓下打漿時(shí)，通過電動(dòng)機(jī)的電流約為0.82A；
（4）豆?jié){吸收了的熱量為530880J，豆?jié){機(jī)電熱器的加熱效率大約是86.7%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了電功與熱量的綜合計(jì)算，涉及到安全用電、串并聯(lián)的辨別、電功率公式、吸熱公式、電功公式和效率公式的應(yīng)用，雖然難度不大，但綜合性強(qiáng)，屬于難題，要細(xì)心處理！