Question

17．小明的妈妈为了改善早餐的营养，买了一台全自动豆浆机，如图A所示．图B是豆浆机的主要结构：中间部位是一个带动刀头的电动机，用来将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环状的电热管，负责对液体加热煮沸．图C是这个豆浆机的主要技术参数．图C是豆浆机正常工作做一次豆浆的全过程中电热管和电动机交替工作的“P-t”图象．

（1）豆浆机正常工作时将电能转化为机械能和内能．
（2）豆浆机正常工作时，通过电热管的电流是多大？
（3）若实际电压为200V时电热管的实际功率是多少？
（4）豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是多少度？

Answer 1

分析 （1）豆浆机的主体是电动机和加热器，是将电能转化为机械能和内能；
（2）已知电热管的额定电压和额定功率，利用公式I=$\frac{P}{U}$得到正常工作的电流；
（3）已知电热管的额定电压和正常工作的电流，可以得到其电阻；已知电热管的实际电压和电阻，利用公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得到实际功率；
（4）根据豆浆机的加热功率、加热时间及电机功率、电机工作时间，由W=Pt可以求出豆浆机消耗的电能．

解答 解：（1）豆浆机工作时，电动机转动，将电能转化为机械能，电热管加热豆浆，将电能转化为内能；
（2）由P=UI得，电热管正常工作的电流为：
I=$\frac{{P}_{1}}{{U}_{额}}$=$\frac{1210W}{220V}$=5.5A；
（3）由I=$\frac{U}{R}$得，电热管的电阻为：
R=$\frac{{U}_{额}}{I}$=$\frac{220W}{5.5A}$=40Ω，
电热管的实际功率为：
P_实=$\frac{{U}_{实}^{2}}{R}$=$\frac{（200V）^{2}}{40Ω}$=1000W；
（4）由“P-t”图象可知，豆浆机正常工作做一次豆浆，加热时间是12min，电机打浆时间是2min，
t₁=12min=720s t₂=2min=120s
由P=$\frac{W}{t}$得，
豆浆机正常工作做一次豆浆消耗的电能：
W=P₁t₁+P₂t₂=1210W×720s+120W×120s=885600J=0.246kW•h．
答：（1）机械；内；
（2）豆浆机正常工作时，通过电热管的电流是5.5A；
（3）若实际电压为200V时电热管的实际功率是1000W；
（4）豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能为0.246kW•h．

点评 本题考查了求豆浆机的加热电流、豆浆机消耗的电能、电路实际功率等问题，由P-t图象获取所需信息、熟练应用电功率的变形公式即可正确解题．