Question

【题目】电动豆浆机的实物图和简化电路图如图甲和乙所示，豆浆机工作过程可简化为单独加热、单独研碎、单独加热三个阶段，豆浆机内的电机内阻为2Ω，豆浆机整个制作豆浆的时间为20min，图丙是豆浆机工作过程中电流与时间的关系图象．[水的比热容c=4.2×103 J/（kg℃）]求：

（1）电热丝R1的阻值；

（2）电机工作时的电功率；

（3）整个豆浆制作过程消耗的电能使多少kg的水从20℃升高到80℃．

Answer 1

【答案】（1）55Ω；（2）220W；（3）2.6kg

【解析】解：

（1）由题知，豆浆机工作过程可简化为单独加热、单独研碎、单独加热三个阶段，所以结合图象可知，前5min和后5min均为单独加热阶段；

由图乙可知电热丝工作的电压U=220V，由图丙可知电热丝工作时的电流I1=4A，

由可得，电热丝R1的阻值： ；

（2）由图丙可知电动机工作时的电流I2=1A，工作电压为220V，

则电机工作时的电功率：

PM=UI2=220V×1A=220W；

（3）电热丝工作时的电功率：

P1=UI1=220V×4A=880W，

由图丙可知，电热丝工作的时间t1=5min+（20min﹣15min）=10min=600s，

电动机工作的时间t2=20min﹣10min=10min=600s，

由可得，整个豆浆制作过程消耗的电能：

W=P1t1+PMt2=880W×600s+220W×600s=6.6×105J，

由题意可知，水吸收的热量：

Q吸=W=6.6×105J，

由Q吸=cm（t﹣t0）可得，加热水的质量： 。

答：（1）电热丝R1的阻值为55Ω；

（2）电机工作时的电功率为220W；

（3）整个豆浆制作过程消耗的电能使2.6kg的水从20℃升高到80℃．