Question

王聰是班里有名的“物理迷”，他愛觀察，勤思考．一天，媽媽到超市購買了一臺家用豆漿機，他仔細觀察了豆漿機的構造、銘牌和制作豆漿的過程，發現其中用到了許多物理知識．
（1）豆漿機電源線的插頭有三個腳，如圖1所示，其中間稍長些的腳是把豆漿機的金屬外殼與

大地

相連接；
（2）豆漿機的機頭主要由一個電熱器（電熱絲）和一個電動機帶動的打漿器構成．制作豆漿的過程是先加熱，再打漿，再加熱煮熟，即加熱和打漿是交替進行的．由此可知，豆漿機中的電動機和電熱器的連接方式是

并聯

；

額定電壓	220V
額定頻率	50Hz
電動機額定功率	176W
電熱器額定功率	800W

（3）豆漿機銘牌上的部分技術參數如上表．豆漿機在額定電壓下打漿時，通過電動機的電流是多少？
（4）為了測量豆漿機電熱器加熱時的效率，王聰和父親合作進行了如下實驗：關掉家里所有用電器，把80g大豆和1170g清水放入豆漿機中，打漿后測出豆漿溫度為20℃，接著電熱器將豆漿加熱至100℃沸騰．在加熱時間內觀察到家中電能表（如圖2）轉過200r．設豆漿的比熱容等于水的比熱容【C_水=4.2×10³J/（kg．℃）】，請幫他計算：
①豆漿吸收的熱量；
②豆漿機加熱時消耗的電能；
③豆漿機電熱器的加熱效率．

Answer 1

分析：（1）三角插座中稍長的插腳接地，使用電器的金屬外殼與地相連，保證安全．
（2）串聯的各電路元件相互影響，不能獨立工作；并聯的用電器互不影響，可以獨立工作；據此判斷連接方式．
（3）由銘牌找出豆漿機的額定電壓及打漿時的額定功率，由電功率的變形公式求出電動機的電流．
（4）已知比熱、初末溫度、質量，由熱量公式可以求出豆漿吸收的熱量；
根據電能表銘牌及電能表轉盤轉過的圈數求出豆漿機消耗的電能；
已知豆漿吸收的熱量，豆漿機消耗的電能，由效率公式可以求出豆漿機的效率．

解答：解：（1）豆漿機電源線的插頭有三個腳，其中稍長些的腳是把豆漿機的金屬部分與大地相連接，避免發生觸電危險．
（2）由題意可知，豆漿機的打漿與加熱過程互不影響，能獨立工作，因此電動機與電熱器是并聯的．
（3）由豆漿機銘牌可知，額定電壓U=220V，打漿額定功率W_打漿=176W，
∵P=UI，∴打漿時的電流I=

P

U

=

176W

220V

=0.8A．
（4）①豆漿的質量m=80g+1170g=1250g=1.25kg，
豆漿吸收的熱量Q=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×1.25kg×（100℃-20）=4.2×10⁵J；
②W=

1kW?h

1500r

×200r=

2

15

kW?h=4.8×10⁵J；
③豆漿機的加熱效率η=

Q

W

×100%=

4.2×105J

4.8×105J

×100%=87.5%．
答：（1）大地；（2）并聯；
（3）豆漿機在額定電壓下打漿時，通過電動機的電流是0.8A．
（4）①豆漿吸收的熱量4.2×10⁵J．
②豆漿機加熱時消耗的電能4.8×10⁵J．
③豆漿機電熱器的加熱效率87.5%．

點評：本題考查的內容很多，是一道綜合題；握基礎知識，熟練應用電功率的變形公式、熱量公式及效率公式是正確解題的前提與關鍵，解題是要注意單位換算．