王聰是班里有名的“物理迷”,他愛觀察,勤思考.一天,媽媽到超市購買了一臺家用豆?jié){機,他仔細觀察了豆?jié){機的構(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)機座底部安裝有三個小橡皮碗,相當于“吸盤”,可以防止豆?jié){機在打豆?jié){時位置發(fā)生移動,“吸盤”是利用______ 起固定作用的.
(2)豆?jié){機電源線的插頭有三個腳,如圖所示,其中稍長些的腳是把豆?jié){機的金屬部分與______相連接.
(3)豆?jié){機銘牌上的部分技術(shù)參數(shù)如下,豆?jié){機在額定電壓下打豆?jié){時,通過電動機的電流是多少?
額定電壓 220V
額定頻率 50Hz
電動機額定功率 180W
電熱器額定功率 850W
(4)王聰粗略想測算一下豆?jié){機電熱器的加熱效率大約是多少.于是,他把80g大豆和1500g清水放入豆?jié){機中,測出其初溫為20℃.豆?jié){機在額定電壓下工作,當電熱器加熱的總時間約12min時豆?jié){沸騰,測其溫度為100℃.設(shè)豆?jié){的比熱容大約等于水的比熱容,請你幫他計算豆?jié){吸收了多少熱量?豆?jié){機電熱器的加熱效率大約是多少?
(5)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。
【答案】
分析:(1)當把豆?jié){機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){機在打漿時位置發(fā)生移動;
(2)稍長些的腳與豆?jié){機的金屬外殼相連,當插入三孔插座時,就將豆?jié){機的金屬外殼與大地相連,以防觸電;
(3)由參數(shù)表找出電動機的額定電壓和額定功率,利用P=UI求電動機工作的電流:
(4)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);利用W
電=Pt求消耗的電能(總能量),再利用效率公式求電熱器的加熱效率;
(5)用筷子自制一個密度計比較.
解答:解:(1)“吸盤”是利用大氣壓起固定作用的;
故答案為:大氣壓.
(2)豆?jié){機電源線的插頭有三個腳,其中稍長些的腳是把豆?jié){機的金屬部分與大地相連接;故答案為:大地.
(3)電動機的電流:I
電機=
=
=0.82A
答:通過電動機的電流是0.82A.
(4)豆?jié){吸收的熱量為:
Q
吸=cm(t
2-t
1)=4.2×10
3J∕(kg?℃)×(1.5+0.08)kg×(100℃-20℃)=5.31×10
5J,
電流通過電熱器做的功:
W
電=Pt=850W×12×60s=6.12×10
5J,
電熱器的加熱效率:
η=
×100%=
×100%=87%;
答:豆?jié){吸收了5.31×10
5J的熱量;豆?jié){機電熱器的加熱效率大約是87%.
(5)用同一支筷子,下端繞上鐵絲,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.
點評:本題考查了密度知識、壓強知識、安全用電知識、熱量的計算、電功的計算、效率的計算,雖然難度不大,但綜合性強,要細心處理!