Question

1．“中國夢、百善孝為先”的大環(huán)境下，小麗的父母的父母給爺爺、奶奶買了一個足浴盆（如圖甲所示），圖乙是足浴盆的簡化電路圖，相關參數(shù)如下表，請根據這些信息完成下列問題：

型號	B25
額定電壓	220V
加熱功率	1000W
電動機功率	22W

（1）自動加熱保溫：足浴按摩器節(jié)能流水直熱式，其加熱電阻正常工作時的阻值為48.4Ω，在足浴盆中加入5kg水，在加熱狀態(tài)下加熱了500s水溫從20℃升高到40℃，則足浴盆的加熱效率為多少？[水的比熱容c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（2）振動按摩：足浴按摩器底部設有振動電動機和上百個按摩粒子，開機后高頻振動，充分刺激腳部穴位，電動機轉動的原理是根據通電導線在磁場中受力轉動制成的．
（3）光線按摩：是利用紅外線的熱作用性強來緩和肌肉緊張，促進血液循環(huán)，改善新陳代謝．

Answer 1

分析 （1）加熱電阻正常工作時，加熱功率和額定功率相等，根據R=$\frac{{U}^{2}}{P}$求阻值；
知道水的質量，水的初溫和末溫，利用吸熱公式Q_吸=cm（t-t₀）求水吸收的熱量；
根據W=Pt求出足浴盆消耗的電能，根據η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出加熱效率．
（2）直流電動機是根據通電導線在磁場中受力轉動的原理制成的；
（3）知道紅外線的熱作用比較強．

解答 解：（1）只閉合加熱開關時，足浴盆正常工作時的功率P=1000W，電壓U=220V，
由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得加熱電阻值：
R_加熱=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{加熱}}$=$\frac{（{220V）}^{2}}{1000W}$=48.4Ω；
水需要吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×5kg×（40℃-20℃）
=4.2×10⁵J；
足浴盆消耗的電能：
W=Pt=1000W×500s=5×10⁵J，
正常工作時的加熱效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{4.2×1{0}^{5}J}{5×1{0}^{5}J}$×100%=84%．
（2）電動機轉動的原理是根據通電導線在磁場中受力轉動的原理制成的；
（3）紅外線的熱效應很強，所以光線按摩是利用紅外線的熱作用性強來緩和肌肉緊張，促進血液循環(huán)，改善新陳代謝．
故答案為：（1）48.4Ω；足浴盆的加熱效率為84%；（2）根據通電導線在磁場中受力轉動制成的；（3）紅外線．

點評 本題考查了電功與熱量的綜合計算，涉及到電功率公式、密度公式、吸熱公式、電功公式和效率公式的應用，關鍵是知道用電器正常工作時的功率和額定功率相等并能從表格中得出相關的信息．
同時也考查電動機和紅外線的特點在這里的應用．