Question

（2013?武汉模拟）王明是班里有名的“物理迷”，他爱观察，勤思考．一天，妈妈到超市购买了一台家用豆浆机，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．王明也想粗略测算一下豆浆机电热器的加热效率大约是多少．完成下列各题：
（1）机座底部安装有三个小橡皮碗，相当于“吸盘”，可以防止豆浆机在打浆时位置发生移动．“吸盘”是利用

大气压

起固定作用的．
（2）豆浆机的机头主要由一个电热器（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，再加热煮熟，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

．
（3）豆浆机铭牌上的部分技术参数如表．豆浆机在额定电压下打浆时，通过电动机的电流是多少？

额定电压	220V
额定频率	50Hz
电动机额定功率	220W
电热器额定功率	1000W

（4）他把80g大豆和1500g清水放入豆浆机中，测出其初温为20℃．用电热器加热使豆浆沸腾，测其温度为100℃．设豆浆的比热容为C=4.0×10³J/（kg?℃），则豆浆吸收了多少热量？
（5）豆浆机在额定电压下工作，电热器加热的总时间约12min，则豆浆机电热器的加热效率大约是多少？
（6）王明想比较一下豆浆的密度与水的密度哪个大，但手中没有密度计，也没有天平和量筒，请你用家中的物品较简单的比较出二者密度的大小．

Answer 1

分析：（1）“吸盘”是利用大气压工作的；
（2）根据用电器的工作特点可判断豆浆机中的电动机和电热器的连接方式；
（3）已知电动机额定功率220W，额定电压220V，根据P=UI变形可求出通过电动机的电流；
（4）已知豆浆的质量1.58kg，初温20℃，末温100℃，根据热量的计算公式Q_吸=cm（t-t₀）可求出豆浆吸收的热量；
（5）豆浆吸收的热量已求出，又知电热器额定功率1000W，时间12min，根据W=Pt求出消耗的电能，最后根据η=

Q吸

W

×100%求出豆浆机电热器的加热效率；
（6）可根据F_浮=ρ_液v_排g，当浮力一定时，比较v_排大小，判断密度大小．

解答：解：（1）因为“吸盘”内气压小于大气压强，大气压把“吸盘”压在支持面上，所以“吸盘”是利用大气压工作的；
（2）因为豆浆机中的电动机和电热器能单独工作，所以是并联的；
（3）通过电动机的电流是：
I=

P1

U

=

220W

220V

=1A；
（4）豆浆吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4×10³J/（kg?℃）×1.58kg×（100℃-20℃）=5.056×10⁵J；
（5）电热器加热消耗的电能：
W=P₂t=1000W×12×60S=7.2×10⁵J；
豆浆机电热器的加热效率：
η=

Q吸

W

×100%=

5.056×105J

7.2×105J

×100%≈70.2%；
答：（1）大气压；
（2）并联；
（3）通过电动机的电流是1A；
（4）豆浆吸收的热量是5.056×10⁵J；
（5）豆浆机电热器的加热效率是70.2%；
（6）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．

点评：本题综合考查了热量以及热效率的计算，也是一道生活中的物理题，有其实用价值．对公式的把握和运用是基础，只要读好题，总体来说本题难度不大．