题目:

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
并联
并联
.
(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=4.2×10
3J/(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.
答案
并联
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=
=
≈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(t
2 -t
1)=4.2×10
3J∕(kg·℃)×( 1.5kg+0.08kg)×(100℃-20℃)=5.31×10
5J,
电流通过电热器做的功为:
W=Pt=850W×12×60s=6.12×10
5J,
电热器的加热效率为:
η=
=
≈87%;
答:豆浆吸收了5.31×10
5J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.