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17.为了改善早餐的营养,小波甲新买了一台全自动豆浆机,其主要技术参数如下表,如图甲所示是豆浆机的主要结构,中间部位是一个带动刀头的电动机,用来将原料粉碎打浆,外部有一个金属圆环状的电热管,用来将液体加热煮沸;图乙是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机交替工作时的P-t图象,妈妈说一次打浆要向豆浆机中加入黄豆和清水共1.5kg,共需11min完成加工过程.
型号SYL-624
额定电压220V
额定频率50Hz
电动机功率120W
加热功率1210W
容量1500mL
(1)豆浆机中的电动机和电热管的连接方式是并联;电热管工作时把电能转化为内能.
(2)豆浆机正常加热时电热管的电阻是多少?
(3)根据P-t图可知,从第8min至第11min为第二段加热过程,若此过程中豆浆温度由70℃上升到100℃,求这段过程中豆浆吸收的热量是多少?【c豆浆=4.0×103J/(kg•℃)】
(4)豆浆机正常工作做一次豆浆,总共消耗的电能是多少?

分析 (1)电热管和电动机交替工作,互不影响,所以它们是并联的,电热管工作时将电能转化为内能;
(2)豆浆机正常加热时电热管的功率和额定功率相等,根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出其电阻;
(3)知道豆浆的质量和初温、末温以及比热容,根据Q吸=cm(t-t0)求出豆浆吸收的热量;
(4)由图可知,豆浆机正常工作一次电热管工作时间和电动机工作时间,利用W=Pt求豆浆机正常工作做一次豆浆消耗的电能.

解答 解:(1)由图可知,电流分别流经电动机和电热管,所以电动机和电热管的连接方式是并联;电热管工作时将电能转化为内能;
(2)由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得,豆浆机正常加热时电热管的电阻:
R=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{R}}$=$\frac{(220V)^{2}}{1210Ω}$=40Ω;
(3)这段过程中豆浆吸收的热量:
Q吸=cm(t-t0)
=4.0×103J/(kg•℃)×1.5kg×(100℃-70℃)
=1.8×105J;
(4)由图乙可知,加热时间tR=9min=540s,电动机工作时间tM=2min=120s,
由P=$\frac{W}{t}$可得,加热消耗的电能:
WR=PRtR=1210W×540s=653400J,
电动机工作消耗的电能:
WM=PMtM=120W×120s=14400J,
豆浆机正常工作做一次豆浆总共消耗的电能:
W=WR+WM=653400J+14400J=667800J.
答:(1)并;内;
(2)豆浆机正常加热时电热管的电阻是40Ω;
(3)这段过程中豆浆吸收的热量是1.8×105J;
(4)豆浆机正常工作做一次豆浆,总共消耗的电能是667800J.

点评 本题主要考查了学生对串并联电路的辨别、电功的实质、电功率公式、吸热公式和电功公式的应用,弄懂图象、从表中找出有用的数据是解决此题的关键.

练习册系列答案
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7.小明发现妈妈在腌制萝卜块时,新鲜的萝卜块在盐水中是漂浮的,浸泡几天后,原来漂浮的萝卜块又沉在了容器底,他与几位同学对这一现象进行探究,提出如下猜想:
猜想1:可能是由于水的蒸发,盐水密度增大,导致萝卜块下沉;
猜想2:可能是浸泡几天后,萝卜块质量变大,导致萝卜块下沉;
猜想3:可能是浸泡几天后,萝卜块密度变大,导致萝卜块下沉.
(1)经过一番讨论后,他们马上否定了猜想1,你认为他们否定的原因是如果盐水的密度增大,萝卜块只会上浮而不会下沉,与观察到的现象不符.接着他们就猜想2和猜想3进行了如下实验操作.
①取三块新鲜的萝卜块,编上编号A、B、C,分别测出它们的质量和体积;
②配制一大杯盐水;
③将三块萝卜块放在盐水中,起初处于漂浮状态.几天后,发现萝卜块沉底后将其捞出擦干,分别测出其质量和体积,并记录实验数据如表.

萝卜块编号
质量/g体积/cm3密度g/cm3
放入盐水前放入盐水后放入盐水前放入盐水后放入盐水前放入盐水后
A63.658.254.848.51.161.2
B47.342.542.535.41.111.2
C79.369.871.158.21.121.19
分析上表实验数据:
(2)猜想2是正确(选填“正确”或“错误”)的.
(3)综合分析上表数据,导致萝卜块下沉的原因是:萝卜块的密度变大,大于盐水的密度,导致重力大于浮力(选填“大于”、“等于”、“小于”),使萝卜块下沉.

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