题目内容

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．

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= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ =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= $\text{[math]}$ ×200r= $\text{[math]}$ kW?h=4.8×10⁵J；
③豆浆机的加热效率η= $\text{[math]}$ ×100%= $\text{[math]}$ ×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%．
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．