题目内容

小华是班里有名的“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．
额定电压 220V
额定频率 50Hz
电动机额定功率 180 W
电热器额定功率 850W
（1）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________．
（2）豆浆机铭牌上的部分技术参数如右表．豆浆机在额定电压下打浆时，通过电动机的电流是多少？
（3）小华粗略想测算一下豆浆机电热器的加热效率大约是多少．于是，他把80g大豆和1500g清水放入豆浆机中，测出其初温为20℃．豆浆机在额定电压下工作，当电热器加热的总时间约12min时豆浆沸腾，测其温度为100℃．
设豆浆的比热容等于水的比热容，请你帮他计算豆浆吸收了多少热量？（提示：豆浆质量等于大豆质量与水的质量之和）
电流通过电热器做的功是多少J？
豆浆机电热器的加热效率大约是多少？【C_水=4.2×10³J/（kg?℃）】

解：（1）电热器和电动机可以独立工作，互不影响，所以为并联；
（2）电动机的电流为：
I_电机= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ ≈0.82A；
（3）豆浆吸收的热量为：
Q=cm（t₂-t₁）=4.2×10³J∕（kg?℃）×（1.5kg+0.08kg）×（100℃-20℃）=5.3088×10⁵J，
电流通过电热器做的功为：
W=Pt=850W×12×60s=6.12×10⁵J，
电热器的加热效率为：
η= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ ≈87%．
答：（1）并联；（2）电动机的电流约为0.82A；（3）豆浆吸收的热量为5.31×10⁵J；电流通过电热器做的功是6.12×10⁵J；豆浆机电热器的加热效率约为87%．
分析：（1）因为电热器和电动机接在同一电源上，可以独立工作，互不影响，所以为并联；
（2）由参数表可知电动机的额定电压和额定功率，利用I= $\text{[math]}$ 求电动机工作的电流：
（3）先求出豆浆的质量，利用吸热公式求出吸收的热量（有用能量）；利用W_电=Pt求消耗的电能（总能量），再利用效率公式求电热器的加热效率．
点评：本题考查了串并联电路的辨析、电功率公式的灵活应用、热量的计算、电功的计算、效率的计算，虽然难度不大，但综合性强，只要细心处理，难度不大．