Question

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）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豆浆时位置发生移动，“吸盘”是利用

大气压

 起固定作用的．
（2）豆浆机电源线的插头有三个脚，如图所示，其中稍长些的脚是把豆浆机的金属部分与

大地

相连接．
（3）豆浆机铭牌上的部分技术参数如下，豆浆机在额定电压下打豆浆时，通过电动机的电流是多少？
额定电压         220V
额定频率         50Hz
电动机额定功率   180W
电热器额定功率   850W
（4）王聪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℃．设豆浆的比热容大约等于水的比热容，请你帮他计算豆浆吸收了多少热量？豆浆机电热器的加热效率大约是多少？
（5）王聪想比较一下豆浆的密度与水的密度哪个大，但手中没有密度计，也没有天平和量筒，请你用家中的物品较简单的比较出二者密度的大小．

Answer 1

分析：（1）当把豆浆机放在平整的桌面上时，把橡皮碗内的空气排出，大气压将皮碗紧紧的压在桌面上，防止豆浆机在打浆时位置发生移动；
（2）稍长些的脚与豆浆机的金属外壳相连，当插入三孔插座时，就将豆浆机的金属外壳与大地相连，以防触电；
（3）由参数表找出电动机的额定电压和额定功率，利用P=UI求电动机工作的电流：
（4）求出豆浆的质量，知道豆浆的比热容约等于水的比热容，知道豆浆的初温和末温，利用吸热公式求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；
（5）用筷子自制一个密度计比较．

解答：解：（1）“吸盘”是利用大气压起固定作用的；
故答案为：大气压．
（2）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；故答案为：大地．
（3）电动机的电流：I_电机=

P额

U额

=

180W

220V

=0.82A
答：通过电动机的电流是0.82A．
（4）豆浆吸收的热量为：
Q_吸=cm（t₂-t₁）=4.2×10³J∕（kg?℃）×（1.5+0.08）kg×（100℃-20℃）=5.31×10⁵J，
电流通过电热器做的功：
W_电=Pt=850W×12×60s=6.12×10⁵J，
电热器的加热效率：
η=

Q吸

W电

×100%=

5.31×105J

6.12×105J

×100%=87%；
答：豆浆吸收了5.31×10⁵J的热量；豆浆机电热器的加热效率大约是87%．
（5）用同一支筷子，下端绕上铁丝，使其分别直立地漂浮在水和豆浆中，筷子露出液面多的密度大．

点评：本题考查了密度知识、压强知识、安全用电知识、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，要细心处理！