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结构、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的位置移动．吸盘是利用起固定作用的．
（2）豆浆机电源线的插头有三个脚，其中稍长的脚是把豆浆机的金属部分与相连接．
（3）豆浆机的机头主要由电热器（电热丝）和一个电动机带动的打浆机构成．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，豆浆机中的电动机电热器的连接方式是．
（4）豆浆机铭牌上的部分技术参数如下表．豆浆机在额定电压下打浆时，通过电动机的电流是多少？
额定电压 220V
额定频率 50Hz
电动机额定频率 180W
电热器额定频率 850W
（5）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?℃）

解：（1）“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，其中稍长些的脚是把豆浆机的金属部分与大地相连接；
（3）因为电热器和电动机接在同一电源上，可以独立工作，互不影响，所以为并联；
（4）电动机的额定功率U_额=180W，额定电压U_额=22V，
根据P=UI，
故电动机的电流：I_电机= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ =0.82A；
（5）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；
豆浆机电热器在加热过程中消耗电能：
W_电=Pt=850W×12×60s=6.12×10⁵J，
电热器的加热效率：
η= $\text{[math]}$ ×100%= $\text{[math]}$ ×100%=87%；
故答案为：（1）大气压；
（2）地线；
（3）并联；
（4）通过电动机的电流是0.82A；
（5）豆浆吸收了5.31×10⁵J 热量；豆浆机电热器的加热效率大约是87%．
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）因为电热器和电动机接在同一电源上，可以单独工作，互不影响，所以为并联；
（4）由参数表找出电动机的额定电压和额定功率，利用P=UI变形求电动机工作的电流；
（5）①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）；
②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．
点评：本题考查了大气压强知识、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，属于难题，要细心处理！