Question

17．小明的媽媽為了改善早餐的營養(yǎng)，買了一臺全自動豆?jié){機(jī)，如圖A所示．圖B是豆?jié){機(jī)的主要結(jié)構(gòu)：中間部位是一個帶動刀頭的電動機(jī)，用來將原料進(jìn)行粉碎打漿；外部是一個金屬圓環(huán)狀的電熱管，負(fù)責(zé)對液體加熱煮沸．圖C是這個豆?jié){機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)．圖C是豆?jié){機(jī)正常工作做一次豆?jié){的全過程中電熱管和電動機(jī)交替工作的“P-t”圖象．

（1）豆?jié){機(jī)正常工作時將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和內(nèi)能．
（2）豆?jié){機(jī)正常工作時，通過電熱管的電流是多大？
（3）若實際電壓為200V時電熱管的實際功率是多少？
（4）豆?jié){機(jī)正常工作做一次豆?jié){，總共消耗的電能是多少度？

Answer 1

分析 （1）豆?jié){機(jī)的主體是電動機(jī)和加熱器，是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和內(nèi)能；
（2）已知電熱管的額定電壓和額定功率，利用公式I=$\frac{P}{U}$得到正常工作的電流；
（3）已知電熱管的額定電壓和正常工作的電流，可以得到其電阻；已知電熱管的實際電壓和電阻，利用公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得到實際功率；
（4）根據(jù)豆?jié){機(jī)的加熱功率、加熱時間及電機(jī)功率、電機(jī)工作時間，由W=Pt可以求出豆?jié){機(jī)消耗的電能．

解答 解：（1）豆?jié){機(jī)工作時，電動機(jī)轉(zhuǎn)動，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，電熱管加熱豆?jié){，將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；
（2）由P=UI得，電熱管正常工作的電流為：
I=$\frac{{P}_{1}}{{U}_{額}}$=$\frac{1210W}{220V}$=5.5A；
（3）由I=$\frac{U}{R}$得，電熱管的電阻為：
R=$\frac{{U}_{額}}{I}$=$\frac{220W}{5.5A}$=40Ω，
電熱管的實際功率為：
P_實=$\frac{{U}_{實}^{2}}{R}$=$\frac{（200V）^{2}}{40Ω}$=1000W；
（4）由“P-t”圖象可知，豆?jié){機(jī)正常工作做一次豆?jié){，加熱時間是12min，電機(jī)打漿時間是2min，
t₁=12min=720s t₂=2min=120s
由P=$\frac{W}{t}$得，
豆?jié){機(jī)正常工作做一次豆?jié){消耗的電能：
W=P₁t₁+P₂t₂=1210W×720s+120W×120s=885600J=0.246kW•h．
答：（1）機(jī)械；內(nèi)；
（2）豆?jié){機(jī)正常工作時，通過電熱管的電流是5.5A；
（3）若實際電壓為200V時電熱管的實際功率是1000W；
（4）豆?jié){機(jī)正常工作做一次豆?jié){，總共消耗的電能為0.246kW•h．

點評 本題考查了求豆?jié){機(jī)的加熱電流、豆?jié){機(jī)消耗的電能、電路實際功率等問題，由P-t圖象獲取所需信息、熟練應(yīng)用電功率的變形公式即可正確解題．