Question

11．王聰仔細(xì)觀察了豆?jié){機(jī)的構(gòu)造、銘牌和制作豆?jié){的過程，發(fā)現(xiàn)其中用到了許多物理知識．
（1）機(jī)座底部安裝有三個小橡皮碗，相當(dāng)于“吸盤”，可以防止豆?jié){機(jī)在打漿時位置發(fā)生移動．“吸盤”是利用大氣壓起固定作用的．
（2）豆?jié){機(jī)電源線的插頭有三個腳，其中稍長些的腳是把豆?jié){機(jī)的金屬部分與大地相連接．
（3）豆?jié){機(jī)的機(jī)頭主要由一個電熱器（電熱絲）和一個電動機(jī)帶動的打漿器構(gòu)成．制作豆?jié){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(jìn)行的．由此可知，豆?jié){機(jī)中的電動機(jī)和電熱器的連接方式是并聯(lián)．
（4）豆?jié){機(jī)銘牌上的部分技術(shù)參數(shù)如表．豆?jié){機(jī)在額定電壓下打漿時，通過電動機(jī)的電流是多少？（此結(jié)果保留兩位小數(shù)）

額定電壓	220V
額定功率	50Hz
電動機(jī)額定功率	180W
電熱器額定功率	800W

（5）王聰粗略想測算一下豆?jié){機(jī)電熱器的加熱效率大約是多少．于是，他把80g大豆和1420g清水放入豆?jié){機(jī)中，測出其初溫為20℃．豆?jié){機(jī)在額定電壓下工作，當(dāng)電熱器加熱的總時間約12min時豆?jié){沸騰，測其溫度為100℃．請你幫他計算豆?jié){吸收了多少熱量？（設(shè)豆?jié){的比熱容大約等于4.0×10³J/（kg•℃）），豆?jié){機(jī)電熱器的加熱效率大約是多少？
（6）王聰想比較一下豆?jié){的密度與水的密度那個大，但手中沒有密度計，也沒有天平和量筒，請你用家中的物品較簡單的比較出二者密度的大�。�

Answer 1

分析 （1）當(dāng)把豆?jié){機(jī)放在平整的桌面上時，把橡皮碗內(nèi)的空氣排出，大氣壓將皮碗緊緊的壓在桌面上，防止豆?jié){機(jī)在打漿時位置發(fā)生移動；
（2）稍長些的腳與豆?jié){機(jī)的金屬外殼相連，當(dāng)插入三孔插座時，就將豆?jié){機(jī)的金屬外殼與大地相連，以防觸電；
（3）根據(jù)并聯(lián)電路中各用電器工作時互不影響，可以單獨(dú)工作的特點(diǎn)判斷；
（4）由參數(shù)表找出電動機(jī)的額定電壓和額定功率，利用P=UI求電動機(jī)工作的電流；
（5）先求出豆?jié){的質(zhì)量，知道豆?jié){的比熱容約等于水的比熱容，知道豆?jié){的初溫和末溫，利用吸熱公式求吸收的熱量（有用能量）；知道消耗的電能（總能量），再利用效率公式求電熱器的加熱效率；
（6）可根據(jù)F_浮=ρ_液V_排g，當(dāng)浮力一定時，比較V_排大小，判斷密度大�。�

解答 解：（1）“吸盤”是利用大氣壓起固定作用的；
（2）豆?jié){機(jī)電源線的插頭有三個腳，其中稍長些的腳是把豆?jié){機(jī)的金屬部分與大地相連接；
（3）因為電熱器和電動機(jī)接在同一電源上，可以單獨(dú)工作，互不影響，所以為并聯(lián)；
（4）由P=UI得：
電動機(jī)的電流I_電機(jī)=$\frac{{P}_{額}}{{U}_{額}}$=$\frac{180W}{220V}$≈0.82A；
（5）豆?jié){的質(zhì)量為m=m_豆+m_水=80g+1420g=1500g=1.5kg，
豆?jié){吸收的熱量為：
Q_吸=cm（t₂-t₁）=4.2×10³J/（kg•℃）×1.5kg×（100℃-20℃）=4.8×10⁵J；
電流通過電熱器做的功：W=Pt=800W×12×60s=5.76×10⁵J
電熱器的加熱效率：η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{4.8×1{0}^{5}J}{5.76×1{0}^{5}J}$×100%≈83.3%；
電熱器和電動機(jī)可以單獨(dú)工作，互不影響，為并聯(lián)；
（6）用同一只筷子，使其分別直立地漂浮在水和豆?jié){中，因為漂浮，浮力等于重力，即浮力相等，根據(jù)F_浮=ρ_液V_排g，露出的體積越少，V_排越大，密度越�。�所以筷子露出液面多的密度大．
故答案為：（1）大氣壓；（2）大地；（3）并聯(lián)；
（4）電動機(jī)的電流為0.82A；
（5）豆?jié){吸收了4.8×10⁵J的熱量；豆?jié){機(jī)電熱器的加熱效率大約是83.3%；
（6）用同一只筷子，使其分別直立地漂浮在水和豆?jié){中，筷子露出液面多的密度大．

點(diǎn)評 本題考查了密度知識、大氣壓強(qiáng)知識、安全用電知識、熱量和效率的計算，以及浮沉條件的應(yīng)用，雖然難度不大，但有一定的綜合性，要細(xì)心處理！