Question

8．小柯是班里有名的“物理迷”，他愛觀察，勤思考．一天，媽媽到超市購買了一臺家用豆?jié){機，他仔細觀察了豆?jié){機的構(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．
（1）機座底部安裝有三個小橡皮碗，相當于“吸盤”，可以防止豆?jié){機在打漿時位置發(fā)生移動．“吸盤”是利用大氣壓起固定作用的．
（2）豆?jié){機的機頭主要由一個電熱器（電熱絲）和一個電動機帶動的打漿器構(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行的．由此可知，豆?jié){機中的電動機和電熱器的連接方式是并聯(lián)．
（3）豆?jié){機銘牌上的部分技術(shù)參數(shù)如表．豆?jié){機在額定電壓下打漿時，通過電動機的電流是多少？

額定電壓	220V
額定頻率	50Hz
電動機額定功率	180W
電熱器額定功率	850W

（4）小柯粗略想測算一下豆?jié){機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){機中，測出其初溫為20℃．豆?jié){機在額定電壓下工作，當電熱器加熱的總時間約12min時豆?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，請你幫他計算豆?jié){吸收了多少熱量？豆?jié){機電熱器的加熱效率大約是多少？【c_水=4.2×10³J/（kg．℃）】

Answer 1

分析 （1）當把豆?jié){機放在平整的桌面上時，把橡皮碗內(nèi)的空氣排出，大氣壓將皮碗緊緊的壓在桌面上，防止豆?jié){機在打漿時位置發(fā)生移動；
（2）串聯(lián)的各用電器相互影響，不能獨立工作；并聯(lián)的各用電器互不影響，能獨立工作；
（3）由參數(shù)表找出電動機的額定電壓和額定功率，利用P=UI求電動機工作的電流；
（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有用能量）；利用W_電=Pt求消耗的電能（總能量），再利用效率公式求電熱器的加熱效率．

解答 解：（1）“吸盤”是利用大氣壓起固定作用的；
（2）由題意知，加熱和打漿是交替進行的，電動機與電熱器能獨立工作，互不影響，因此它們是并聯(lián)的；
（3）由P=UI可得，電動機的電流：I_電機=$\frac{{P}_{額}}{{U}_{額}}$=$\frac{180W}{220V}$≈0.82A；
（4）豆?jié){吸收的熱量為：
Q_吸=cm（t₂-t₁）=4.2×10³J∕（kg•℃）×（1.5+0.08）kg×（100℃-20℃）=5.31×10⁵J，
因為P=$\frac{W}{t}$，
所以電流通過電熱器做的功：W_電=Pt=850W×12×60s=6.12×10⁵J，
電熱器的加熱效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{W}_{電}}$×100%=$\frac{5.31×1{0}^{5}J}{6.12×1{0}^{5}J}$×100%≈86.8%．
答：（1）大氣壓；（2）并聯(lián)；（3）通過電動機的電流是0.82A；
（4）豆?jié){吸收了5.31×10⁵J熱量，豆?jié){機電熱器的加熱效率大約是86.8%．

點評 本題考查了大氣壓的應(yīng)用、電路的基本連接方式、熱量的計算、電功的計算、效率的計算，雖然難度不大，但綜合性強，要細心處理！