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8.目前市場上假冒偽劣食品屢見不鮮.為了讓家人喝上放心豆?jié){,改善早餐的營養(yǎng),建勛同學的媽媽買了一臺全自動豆?jié){機,如表是這個豆?jié){機的主要技術(shù)參數(shù).如圖甲所示:中間部位是一個帶動刀頭的電動機,用來將原料進行粉碎打漿,外部是一個金屬圓環(huán)形狀的電熱管,負責對液體加熱煮沸;圖乙、丙是豆?jié){機正常工作做一次豆?jié){的過程中電熱管和電動機交替工作的信息;圖丁是家中所用電能表.建勛同學的媽媽向豆?jié){機中加入黃豆和清水共1.8kg,請解答下列問題[c豆?jié){=3.63×103J/(kg•℃)]:
型  號九陽-624
額定電壓220V
頻  率50Hz
電動機功率120W
加熱功率1210W
容  量1000mL

(1)豆?jié){機正常加熱時的電流是多大?
(2)豆?jié){機正常工作做一次豆?jié){,總共消耗的電能是多少?
(3)豆?jié){機電熱管在第二次工作過程中,其加熱效率是多大?
(4)在某次豆?jié){機工作時,建勛同學將家里的其他用電器都關(guān)閉,他觀察到豆?jié){機的電熱管加熱過程中,電能表轉(zhuǎn)盤在1min內(nèi)轉(zhuǎn)過了20轉(zhuǎn).則此時電路的實際電壓是多大?

分析 (1)豆?jié){機正常加熱時的功率和額定功率相等,根據(jù)P=UI求出電流;
(2)由乙圖可知,加熱時間和電動機工作的時間,根據(jù)W=Pt求出各自消耗的電能,兩者之和即為豆?jié){機正常工作做一次豆?jié){總共消耗的電能;
(3)由圖乙可知電熱管第二次工作時的時間,根據(jù)W=Pt求出消耗的電能;由圖丙可知,豆?jié){溫度的變化,根據(jù)Q=cm(t-t0)求出豆?jié){吸收的熱量,利用η=QW×100%求出加熱效率;
(4)1200R/kW•h表示每消耗1kW•h的電能轉(zhuǎn)盤就轉(zhuǎn)動1200R,可求轉(zhuǎn)20轉(zhuǎn)消耗的電能,已知工作時間,根據(jù)公式W=Pt可求豆?jié){機的實際功率,利用公式P=U2R求出電熱管電阻,最后利用公式P=U2R求出此時電路的實際電壓.

解答 解:(1)由P=UI可得,豆?jié){機正常加熱時的電流:
I=PRU=1210W220V=5.5A;
(2)由乙圖可知:加熱時間t1=11min=660s,電動機工作時間t2=2min=120s,
由P=Wt可得,加熱消耗的電能:
W1=P1t1=1210W×660s=7.986×105J,
電動機工作消耗的電能:
W2=P2t2=120W×120s=1.44×104J,
豆?jié){機正常工作做一次豆?jié){總共消耗的電能:
W=W1+W2=7.986×105J+1.44×104J=8.13×105J;
(3)由圖乙可知,電熱管第二次工作時的時間t3=3min=180s,
消耗的電能:
W3=P1t3=1210W×180s=2.178×105J,
由圖丙可知,電熱管第二次工作時的初溫t0=70℃,末溫t=100℃,
則豆?jié){吸收的熱量:
Q=cm(t-t0)=3.63×103J/(kg•℃)×1.8kg×(100℃-70℃)=1.9602×105J,
則加熱效率:
η=QW×100%=1.9602×105J2.178×105J×100%=90%;
(4)豆?jié){機1min內(nèi)消耗的電能:
W=201200kW•h=160kW•h,
豆?jié){機實際功率:
P=Wt4=160kWh160h=1kW=1000W,
由P=U2R可得,電熱管電阻:
R=U2PR=220V21210W=40Ω,
則電路實際電壓:
U=PR=\sqrt{1000W×40Ω}=200V.
答:(1)豆?jié){機正常加熱時的電流是5.5A;
(2)豆?jié){機正常工作做一次豆?jié){,總共消耗的電能是8.13×105J;
(3)豆?jié){機電熱管在第二次工作過程中,其加熱效率是90%;
(4)此時電路的實際電壓是200V.

點評 本題考查電流、消耗電能、實際功率、電阻、實際電壓等的計算,關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運用,難點是求豆?jié){機正常工作一次電熱管工作時間和電動機工作時間,要學會從題目所給信息中找到有用的數(shù)據(jù),能正確理解電能表的各個參數(shù)的物理意義,解題過程中還要注意單位的換算.

練習冊系列答案
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手與手之間電阻200千歐5千歐
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