Question

【題目】電動豆漿機的實物圖和簡化電路圖如圖甲和乙所示，豆漿機工作過程可簡化為單獨加熱、單獨研碎、單獨加熱三個階段，豆漿機內的電機內阻為2Ω，豆漿機整個制作豆漿的時間為20min，圖丙是豆漿機工作過程中電流與時間的關系圖象．[水的比熱容c=4.2×103 J/（kg℃）]求：

（1）電熱絲R1的阻值；

（2）電機工作時的電功率；

（3）整個豆漿制作過程消耗的電能使多少kg的水從20℃升高到80℃．

Answer 1

【答案】（1）55Ω；（2）220W；（3）2.6kg

【解析】解：

（1）由題知，豆漿機工作過程可簡化為單獨加熱、單獨研碎、單獨加熱三個階段，所以結合圖象可知，前5min和后5min均為單獨加熱階段；

由圖乙可知電熱絲工作的電壓U=220V，由圖丙可知電熱絲工作時的電流I1=4A，

由可得，電熱絲R1的阻值： ；

（2）由圖丙可知電動機工作時的電流I2=1A，工作電壓為220V，

則電機工作時的電功率：

PM=UI2=220V×1A=220W；

（3）電熱絲工作時的電功率：

P1=UI1=220V×4A=880W，

由圖丙可知，電熱絲工作的時間t1=5min+（20min﹣15min）=10min=600s，

電動機工作的時間t2=20min﹣10min=10min=600s，

由可得，整個豆漿制作過程消耗的電能：

W=P1t1+PMt2=880W×600s+220W×600s=6.6×105J，

由題意可知，水吸收的熱量：

Q吸=W=6.6×105J，

由Q吸=cm（t﹣t0）可得，加熱水的質量： 。

答：（1）電熱絲R1的阻值為55Ω；

（2）電機工作時的電功率為220W；

（3）整個豆漿制作過程消耗的電能使2.6kg的水從20℃升高到80℃．