Question

小華是班里有名的“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．

額定電壓	220V
額定頻率	50Hz
電動機額定功率	180 W
電熱器額定功率	850W

（1）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________．
（2）豆漿機銘牌上的部分技術參數如右表．豆漿機在額定電壓下打漿時，通過電動機的電流是多少？
（3）小華粗略想測算一下豆漿機電熱器的加熱效率大約是多少．于是，他把80g大豆和1500g清水放入豆漿機中，測出其初溫為20℃．豆漿機在額定電壓下工作，當電熱器加熱的總時間約12min時豆漿沸騰，測其溫度為100℃．
設豆漿的比熱容等于水的比熱容，請你幫他計算豆漿吸收了多少熱量？（提示：豆漿質量等于大豆質量與水的質量之和）
電流通過電熱器做的功是多少J？
豆漿機電熱器的加熱效率大約是多少？【C_水=4.2×10³J/（kg?℃）】

Answer 1

解：（1）電熱器和電動機可以獨立工作，互不影響，所以為并聯；
（2）電動機的電流為：
I_電機==≈0.82A；
（3）豆漿吸收的熱量為：
Q=cm（t₂ -t₁）=4.2×10³J∕（kg?℃）×（1.5kg+0.08kg）×（100℃-20℃）=5.3088×10⁵J，
電流通過電熱器做的功為：
W=Pt=850W×12×60s=6.12×10⁵J，
電熱器的加熱效率為：
η==≈87%．
答：（1）并聯；（2）電動機的電流約為0.82A；（3）豆漿吸收的熱量為5.31×10⁵J；電流通過電熱器做的功是6.12×10⁵J；豆漿機電熱器的加熱效率約為87%．
分析：（1）因為電熱器和電動機接在同一電源上，可以獨立工作，互不影響，所以為并聯；
（2）由參數表可知電動機的額定電壓和額定功率，利用I=求電動機工作的電流：
（3）先求出豆漿的質量，利用吸熱公式求出吸收的熱量（有用能量）；利用W_電=Pt求消耗的電能（總能量），再利用效率公式求電熱器的加熱效率．
點評：本題考查了串并聯電路的辨析、電功率公式的靈活應用、熱量的計算、電功的計算、效率的計算，雖然難度不大，但綜合性強，只要細心處理，難度不大．