Question

【題目】如圖甲為某型號豆漿機示意圖，將黃豆和清水放入杯體經過如圖乙“三次加熱、二次打漿”的工序，可制作可口的豆漿。

（1）若豆漿機“加熱”時功率為1000瓦，“打漿”時功率為200瓦。則按圖乙工序完成一次豆漿制作，需消耗多少電能____？

（2）為了防止豆漿過少導致“干燒”和豆漿過多導致“溢漿”，小明設計了如圖丙所示的電路，La、Lb是兩個完全相同的電磁鐵，Ra和Rb分別是安裝在“防溢漿”水位和“防干燒”水位下方的壓敏電阻，其阻值隨壓力的增大而減小。只有當豆漿液面處在“防干燒”和“防溢漿”水位之間時，電熱絲才能工作。（假設電磁鐵對銜鐵的吸引力不會隨距離的改變而改變，不考慮銜鐵的彈力和重力）

①當液面高度為h0時，閉合電路中的開關S，電磁鐵La吸住銜鐵，此時壓敏電阻的阻值分別為Raˊ和Rbˊ，請比較兩者的大小關系：_____。

②已知壓敏電阻Ra的阻值隨液面高度h的變化曲線如圖丁所示，請結合Ra的變化曲線畫出壓敏電阻Rb的阻值隨液面高度h變化的大致曲線____，并在圖中橫坐標上標出“防干燒”水位h1和“防溢漿”水位h2。

Answer 1

【答案】 9.12×105J Raˊ＜Rbˊ 見解析

【解析】解：（1）加熱時間t1＝8min+2min+5min＝15min＝900s， 打漿時間t2＝0.5min+0.5min＝1min＝60s，根據P＝得：消耗的電能：W1＝P1t1＝1000W×900s＝9×105J， W2＝P2t2＝200W×60s＝1.2×104J，完成一次豆漿制作需消耗的電能： W＝W1+W2＝9×105J+1.2×104J＝9.12×105J。（2）①當液面高度為h0時，閉合開關S，電阻Raˊ、Rbˊ分別與電磁鐵La、Lb串聯后再并聯，電磁鐵La吸住銜鐵，說明電阻Raˊ所在支路的電流較大電阻較小，因為La、Lb完全相同即線圈電阻相同，所以，此時壓敏電阻的阻值的大小關系：Raˊ＜Rbˊ。②當杯體內液面高度h＜h1時，處于“防干燒”狀態，電熱絲所在電路不工作，此時壓敏電阻的阻值Raˊ＜Rbˊ，電阻Raˊ所在支路的電流較大，電磁鐵La吸住彈性銜鐵，動觸點與靜觸點接觸；當杯體內液面高度h1≤h≤h2時，豆漿機正常工作，即電熱絲或電動機所在電路工作，此時壓敏電阻的阻值Raˊ＞Rbˊ，Rbˊ所在支路的電流較大，電磁鐵Lb吸住彈性銜鐵，動、靜觸點分離；當杯體內液面高度h＞h2時，豆漿機處于“防溢漿”狀態，即電熱絲或電動機所在電路不工作，此時壓敏電阻的阻值Raˊ＜Rbˊ，電阻Raˊ所在支路的電流較大，電磁鐵La吸住彈性銜鐵，動、靜觸點接觸；綜上所述，壓敏電阻Rb的阻值隨液面高度h變化的大致曲線如圖所示：