Question

1．“中國(guó)夢(mèng)、百善孝為先”的大環(huán)境下，小麗的父母的父母給爺爺、奶奶買(mǎi)了一個(gè)足浴盆（如圖甲所示），圖乙是足浴盆的簡(jiǎn)化電路圖，相關(guān)參數(shù)如下表，請(qǐng)根據(jù)這些信息完成下列問(wèn)題：

型號(hào)	B25
額定電壓	220V
加熱功率	1000W
電動(dòng)機(jī)功率	22W

（1）自動(dòng)加熱保溫：足浴按摩器節(jié)能流水直熱式，其加熱電阻正常工作時(shí)的阻值為48.4Ω，在足浴盆中加入5kg水，在加熱狀態(tài)下加熱了500s水溫從20℃升高到40℃，則足浴盆的加熱效率為多少？[水的比熱容c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（2）振動(dòng)按摩：足浴按摩器底部設(shè)有振動(dòng)電動(dòng)機(jī)和上百個(gè)按摩粒子，開(kāi)機(jī)后高頻振動(dòng)，充分刺激腳部穴位，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的原理是根據(jù)通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)制成的．
（3）光線按摩：是利用紅外線的熱作用性強(qiáng)來(lái)緩和肌肉緊張，促進(jìn)血液循環(huán)，改善新陳代謝．

Answer 1

分析 （1）加熱電阻正常工作時(shí)，加熱功率和額定功率相等，根據(jù)R=$\frac{{U}^{2}}{P}$求阻值；
知道水的質(zhì)量，水的初溫和末溫，利用吸熱公式Q_吸=cm（t-t₀）求水吸收的熱量；
根據(jù)W=Pt求出足浴盆消耗的電能，根據(jù)η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出加熱效率．
（2）直流電動(dòng)機(jī)是根據(jù)通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)的原理制成的；
（3）知道紅外線的熱作用比較強(qiáng)．

解答 解：（1）只閉合加熱開(kāi)關(guān)時(shí)，足浴盆正常工作時(shí)的功率P=1000W，電壓U=220V，
由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得加熱電阻值：
R_加熱=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{加熱}}$=$\frac{（{220V）}^{2}}{1000W}$=48.4Ω；
水需要吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×5kg×（40℃-20℃）
=4.2×10⁵J；
足浴盆消耗的電能：
W=Pt=1000W×500s=5×10⁵J，
正常工作時(shí)的加熱效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{4.2×1{0}^{5}J}{5×1{0}^{5}J}$×100%=84%．
（2）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的原理是根據(jù)通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)的原理制成的；
（3）紅外線的熱效應(yīng)很強(qiáng)，所以光線按摩是利用紅外線的熱作用性強(qiáng)來(lái)緩和肌肉緊張，促進(jìn)血液循環(huán)，改善新陳代謝．
故答案為：（1）48.4Ω；足浴盆的加熱效率為84%；（2）根據(jù)通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)制成的；（3）紅外線．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電功與熱量的綜合計(jì)算，涉及到電功率公式、密度公式、吸熱公式、電功公式和效率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是知道用電器正常工作時(shí)的功率和額定功率相等并能從表格中得出相關(guān)的信息．
同時(shí)也考查電動(dòng)機(jī)和紅外線的特點(diǎn)在這里的應(yīng)用．