Question

17．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．
（1）豆浆机电源线的插头有三个脚，如图1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．
（2）当香喷喷的豆浆打好后，王聪打开豆浆机，如图2所示，他只闻到香味却看不清楚豆浆．他能闻到香
味的原因是什么？

（3）豆浆机铭牌上的部分技术参数如表．豆浆机在额定电压下打浆时（提示：这时还没有开始煮豆浆），通过豆浆机的电流是多少？

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？c_水=4.2×10³J/（kg•℃）

Answer 1

分析 （1）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；
（2）因为豆浆的分子在做无规则热运动，所以能闻到香味；因为王聪戴着眼镜，豆浆机内的水蒸气遇到冷的镜片液化成小水滴附着在镜片上，所以看不清豆浆；
（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．

解答 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；
（2）只闻到香味，是因为豆浆的分子在做无规则运动；看不清豆浆是因为豆浆机内的水蒸气遇到冷的镜片液化成小水滴附着在镜片上；
（3）因为P=UI，
所以电动机的电流：
I_电机=$\frac{{P}_{电机}}{{U}_{额}}$=$\frac{180W}{220V}$=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，
因为P=$\frac{W}{t}$，
所以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=$\frac{{Q}_{吸}}{{W}_{电}}$=$\frac{5.31×1{0}^{5}J}{6.12×1{0}^{5}J}$×100%≈86.8%．
答：
（1）大地；
（2）豆浆的分子在做无规则运动；
（3）电动机的电流为0.82A；
（4）电热器的加热效率为86.8%．

点评 本题考查了安全用电知识、分子的运动、液化现象、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！