试题

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=

P额

U额

=

180W

220V

=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=

Q吸

W电

×100%=

5.31×105J

6.12×105J

×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%．