王聪是班里有名的“物理迷”,他爱观察,勤思考.一天,妈妈到超市购买了一台家用豆浆机,他仔细观察了豆浆机的构造、铭牌和制作豆浆的过程,发现其中用到了许多物理知识.(1)

发布时间:2020-08-06 08:49:07

王聪是班里有名的“物理迷”,他爱观察,勤思考.一天,妈妈到超市购买了一台家用豆浆机,他仔细观察了豆浆机的构造、铭牌和制作豆浆的过程,发现其中用到了许多物理知识.
(1)豆浆机电源线的插头有三个脚,如图1所示,其中间稍长些的脚是把豆浆机的金属外壳与______相连接;
(2)豆浆机的机头主要由一个电热器(电热丝)和一个电动机带动的打浆器构成.制作豆浆的过程是先加热,再打浆,再加热煮熟,即加热和打浆是交替进行的.由此可知,豆浆机中的电动机和电热器的连接方式是______;
额定电压220V额定频率50Hz电动机额定功率176W电热器额定功率800W(3)豆浆机铭牌上的部分技术参数如上表.豆浆机在额定电压下打浆时,通过电动机的电流是多少?
(4)为了测量豆浆机电热器加热时的效率,王聪和父亲合作进行了如下实验:关掉家里所有用电器,把80g大豆和1170g清水放入豆浆机中,打浆后测出豆浆温度为20℃,接着电热器将豆浆加热至100℃沸腾.在加热时间内观察到家中电能表(如图2)转过200r.设豆浆的比热容等于水的比热容【C水=4.2×103J/(kg.℃)】,请帮他计算:
①豆浆吸收的热量;
②豆浆机加热时消耗的电能;
③豆浆机电热器的加热效率.

网友回答

解:(1)豆浆机电源线的插头有三个脚,其中稍长些的脚是把豆浆机的金属部分与大地相连接,避免发生触电危险.
(2)由题意可知,豆浆机的打浆与加热过程互不影响,能独立工作,因此电动机与电热器是并联的.
(3)由豆浆机铭牌可知,额定电压U=220V,打浆额定功率W打浆=176W,
∵P=UI,∴打浆时的电流I===0.8A.
(4)①豆浆的质量m=80g+1170g=1250g=1.25kg,
豆浆吸收的热量Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×1.25kg×(100℃-20)=4.2×105J;
②W=×200r=kW?h=4.8×105J;
③豆浆机的加热效率η=×100%=×100%=87.5%.
答:(1)大地;(2)并联;
(3)豆浆机在额定电压下打浆时,通过电动机的电流是0.8A.
(4)①豆浆吸收的热量4.2×105J.
②豆浆机加热时消耗的电能4.8×105J.
③豆浆机电热器的加热效率87.5%.
解析分析:(1)三角插座中稍长的插脚接地,使用电器的金属外壳与地相连,保证安全.
(2)串联的各电路元件相互影响,不能独立工作;并联的用电器互不影响,可以独立工作;据此判断连接方式.
(3)由铭牌找出豆浆机的额定电压及打浆时的额定功率,由电功率的变形公式求出电动机的电流.
(4)已知比热、初末温度、质量,由热量公式可以求出豆浆吸收的热量;
根据电能表铭牌及电能表转盘转过的圈数求出豆浆机消耗的电能;
已知豆浆吸收的热量,豆浆机消耗的电能,由效率公式可以求出豆浆机的效率.

点评:本题考查的内容很多,是一道综合题;握基础知识,熟练应用电功率的变形公式、热量公式及效率公式是正确解题的前提与关键,解题是要注意单位换算.
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