试题

小聪是班里有名的“物理迷”，他爱观察，勤思考．一天，妈妈到超市买了一台家用豆浆机，如图，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）豆浆机的机头主要有一个电热器（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，再加热煮沸，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．
（2）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？

稳定电压	220V
额定频率	50Hz
电动机额定功率	180WJ
电热器额定功率	850W

（3）小聪粗略想测算一下豆浆机电热器的加热功率大约是多少，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·℃）]．
（4）小聪想比较一下豆浆的密度和水的密度哪个大，但手中没有天平和量筒，请你用家中的物品较简单的比较出二者密度的大小．

解：（1）因为豆浆机中的电动机和电热器能独立工作、互不影响，所以是并联的；
故答案为：并联．
（2）电动机的电流为：
I_电机=

P电机

U额

=

180W

220V

≈0.82A；
答：豆浆机在额定电压下打浆时，通过电动机的电流约为0.82A．
（3）豆浆吸收的热量为：
Q=cm（t₂ -t₁）=4.2×10³J∕（kg·℃）×（ 1.5kg+0.08kg）×（100℃-20℃）=5.31×10⁵J，
电流通过电热器做的功为：
W=Pt=850W×12×60s=6.12×10⁵J，
电热器的加热效率为：
η=

Q

W

=

5.31×105J

6.12×105J

≈87%；
答：豆浆吸收了5.31×10⁵J的热量，豆浆机电热器的加热效率大约是87%．
（4）将水和豆浆分别放入两个容器中，让一木块分别在水和豆浆中漂浮，比较露出的体积的多少即可判断豆浆的密度与水的密度哪个大．因为漂浮，浮力等于重力，即浮力相等，根据F_浮=ρ_液V_排g，露出的体积越少，V_排越大，密度越小．