题目内容

(2011?娄底)母亲节那天,小星的爸爸在超市买了一台豆浆机,外型如图所示.小星仔细观察了豆浆机的构造、铭牌和豆浆机的使用说明书.决定亲手制作一杯鲜豆浆送给妈妈作为母亲节的礼物.小星按说明书的步骤向豆浆机杯中加入清水1420g,用小量杯取了80g干黄豆倒入,接上电源,选择“干豆”豆浆制作程序,按下“开始”键,豆浆机开始工作.小星仔细观察杯中发生的现象,很快看到电加热管上有小气泡产生,一会儿电动机带动打浆刀迅速旋转搅拌了几次,又过一会儿,发现沉在杯底的黄豆“长”大了,大部分陆续上浮至水面,一段时间后,水开始沸腾起来,打浆刀在电动机的驱动下高速旋转,整杯水的颜色变黄了,电加热管和电动机间断式地工作着…大约20分钟后,几杯鲜豆浆制作完成了.
请你帮小星解决以下一些物理问题:
(1)机座底部安装有三个小橡皮碗,相当于吸盘”可以防止豆浆机在打浆时位置发生移动,“吸盘”’是利用
大气压强
大气压强
起固定作用.
(2)为什么黄豆会上浮呢?其原因是
黄豆体积变大,浮力大于重力,所以上浮
黄豆体积变大,浮力大于重力,所以上浮

(3)豆浆机的机头主要由一个电加热管(电热丝)和一个电动机带动的打浆刀构成.制作豆浆的过
额定电压 220V
频率 50Hz
电动机额定功率: 220W
电加热管额定功率 1000W
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加热管的连接方式是
并联
并联

(4)豆浆机铭牌上的部分参数如右表,豆浆机在额定电压下打浆时,通过电动机的电流是多大?
(5)大豆和清水的初温为20℃,豆浆机在额定电压下工作,当电加热管加热的总时间约为10min时,豆浆沸腾,测其温度为l00℃,豆浆的比热容大约为4.0×103J/(kg?℃).求豆浆机电加热管的加热效率是多少?
(6)豆浆打好后,戴眼镜的小星打开豆浆机,往里一看,镜片却变模糊了,请你解释其中的原因.
分析:(1)这是大气压的综合应用实例;
(2)利用浮沉条件可解释这一现象;
(3)串联电路中各元伯必须同时工作,而并联电路各支路可单独工作;
(4)通过电动机的电流可通过公式P=UI的变形来求出;
(5)求出豆浆吸收的热量,再求出电加热管放出的总热量,吸收的热量占放出热量的比例就是加热的效率;
(6)镜片变模糊是水蒸气的液化现象.
解答:解:(1)豆浆机底座的小橡皮碗内挤出了部分空气,外界大气压会将其压在桌面上,起到稳定的作用;
(2)黄豆吸水后体积变大,排开的水增多,浮力大于重力,所以上浮;
(3)因为电动机和电加热管可以单独工作,所以它们是并联的;
(4)读取表格中的数据,代入公式得,I=
P
U
=
220W
220V
=1A;
(5)豆浆吸收的热量:Q=cm(t-t0)=4.0×103J/(kg?℃)×1.5kg×(100-20)℃=4.8×105J,
电加热管放出的总热量:W=Pt=1000W×10×60s=6×105J,
加热效率:η=
Q
W
=
4.8×105J
6×105J
=80%

(6)豆浆机内有大量的水蒸气,水蒸气遇到冷的眼镜片液化形成小水滴使眼镜模糊.
故答案为:(1)大气压;(2)黄豆体积变大,浮力大于重力,所以上浮;(3)并联;
(4)豆浆机在额定电压下打浆时,通过电动机的电流是1A;(5)豆浆机电加热管的加热效率是80%;(6)水蒸气遇到冷的眼镜片液化形成小水滴使眼镜模糊.
点评:这是一道综合性很强的题目,通过生活中常用的豆浆机考查了大气压的应用、浮沉条件的应用、电路的判断、电功率的计算、热量的计算、物态变化现象的分析等,与生活实际联系密切,应用具体,这种联系实际应用物理知识的实例,非常值得我们学习和借鉴.
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