Question

3．小强家最近买来了一台豆浆机，它的中间部位是一个带动刀头的电动机，用来将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热管，负责对液体加热煮沸．如表是这个豆浆机的主要技术参数，图乙所示是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机交替工作的P-t图象．豆浆机正常工作时，请解答下列问题：

型号	SYL-624
额定电压	220V
额定频率	50Hz
电机功率	120W
加热功率	1210W
容量	1000mL

（1）由图乙可知，豆浆机中的电动机和电热管的连接方式是并联．电热管工作时把电能转化为内能．
（2）加热过程中，通过豆浆机的电流多大？
（3）豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是多少？
（4）在一次豆浆机工作的时候，小强将家里的其他用电器都关闭，他观察到豆浆机的电热管工作时，家里标有“1200r/（kW•h）”字样的电能表转盘在1min内转过了20r，此时电路两端的实际功率是多大？

Answer 1

分析 （1）电热管和电动机交替工作，互不影响，所以它们是并联的，电热管工作时将电能转化为内能；
（2）由表格数据可知加热功率，根据P=UI求出通过豆浆机的电流；
（3）由图可知，豆浆机正常工作一次电热管工作时间和电动机工作时间，利用W=Pt求豆浆机正常工作做一次豆浆消耗的电能；
（4）根据电能表参数及题意求出豆浆机消耗的电能，然后由功率公式求出豆浆机的实际功率．

解答 解：（1）由图可知，电流分别流经电动机和电热管，所以电动机和电热管的连接方式是并联；
加热时：电能转化为内能；
（2）电热管工作时的电功率P₁=1210W，由P=UI可得，通过的电流：
I=$\frac{{P}_{1}}{U}$=$\frac{1210W}{220V}$=5.5A；
（3）由图丙可知豆浆机正常工作做一次豆浆，电动机的工作时间为t₁=2min=120s，电热管的工作时间为t₂=9min=540s，
电动机消耗的电能：W₁=P₁t₁=120W×120s=14400J，
电热管消耗的电能：W₂=P₂t₂=1210W×540s=653400J，
总功消耗的电能：W=W₁+W₂=14400J+653400J=667800J；
（4）豆浆机在加热状态下1min内实际消耗的电能：
W_实=$\frac{1kW•h}{1200r}$×20r=$\frac{1}{60}$kW•h=6×10⁴J，
豆浆机的实际功率：
P_实=$\frac{{W}_{实}}{t}$=$\frac{6×1{0}^{4}J}{60s}$=1000W．
答：（1）并联；内；
（2）加热过程中，通过豆浆机的电流为5.5A；
（3）豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是667800J；
（4）此时豆浆机的实际功率是1000W．

点评 本题考查电路串并联的辨别和能量的转化、电流、消耗电能、实际功率等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是求豆浆机正常工作一次电热管工作时间和电动机工作时间，要学会从题目所给信息中找到有用的数据，能正确理解电能表的各个参数的物理意义，解题过程中还要注意单位的换算．