Question

王聪是班里有名的“物理迷”．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）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浆时位置发生移动．“吸盘”是利用

大气压强

起固定作用的．
（2）豆浆机电源线的插头有三个脚，其中稍长些的脚连接了豆浆机的金属外壳部分，接入电路后与

大地

相连接．
（3）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

并联

．
（4）当香喷喷的豆浆打好后，王聪打开豆浆机，如图所示，他只闻到香味却同时感觉眼镜模糊看不清楚豆浆．请你用学过的物理知识解释其中的原因．
“闻到香味”涉及的物理知识

豆浆的分子在做无规则运动

；“眼镜模糊，看不清”涉及的物理知识

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

．

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	800W

（5）豆浆机铭牌上的部分技术参数如右表．豆浆机在额定电压下打浆时，通过电动机的电流是多少？
（6）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50g大豆和1450g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）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）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；
（5）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：
（6）根据Q=cm△t求出豆浆吸收的热量，再根据Q=W=Pt求出电加热管放出的总热量，最后根据效率公式求出加热的效率；

解答：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）因为电动机和电加热管可以单独工作，所以它们是并联的；
（4）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；
（5）豆浆机在额定电压下打浆时：
电动机的电流I_电机=

P额电机

U

=

180W

220V

≈0.82A．
（6）豆浆吸收的热量：Q_吸=cm（t-t0）=4.2×10³J/（kg?℃）×（50g+1450g）×10^-3kg×（100℃-20℃）=5.04×10⁵J，
电加热管放出的总热量：Q_放=W_电热=P_电热t=800W×12×60s=5.76×10⁵J，
加热效率：η=

Q吸

Q放

=

5.04×105J

5.76×105J

=87.5%．
故答案为：（1）大气压强；
（2）大地；
（3）并联；
（4）豆浆的分子在做无规则运动；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；
（5）电动机的电流约为0.82A；
（6）电热器的加热效率为87.5%．

点评：这是一道综合性很强的题目，通过生活中常用的豆浆机考查了大气压的应用、三孔插头的作用、电路串并联的判断、电功率的计算、热量的计算、物态变化现象的分析等，与生活实际联系密切，应用具体，虽然难度不大，但综合性强，属于难题，要细心处理！