Question

小明的媽媽為了改善早餐的營養(yǎng)，買了一臺(tái)全自動(dòng)豆?jié){機(jī)，如圖甲所示．圖乙所示是豆?jié){機(jī)的主要結(jié)構(gòu)：中間部位是一個(gè)帶動(dòng)刀頭的電動(dòng)機(jī)，用來將原料進(jìn)行粉碎打漿；外部是一個(gè)金屬圓環(huán)形狀的電熱管，負(fù)責(zé)對液體加熱煮沸．下表是這個(gè)豆?jié){機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)；圖丙所示是豆?jié){機(jī)正常工作做一次豆?jié){的部分過程中電熱管和電動(dòng)機(jī)交替工作的“P-t”圖象．

型　號(hào)	SYL-624
額定電壓	220V
額定頻率	50Hz
電機(jī)功率	120W
加熱功率	1210W
容量	1000mL

請解答下列問題：
（1）豆?jié){機(jī)正常工作時(shí)的最大電流是多大？
（2）豆?jié){機(jī)正常工作做一次豆?jié){，消耗的電能是多少？
（3）在一次豆?jié){機(jī)工作的時(shí)候，小明將家里的其它用電器都關(guān)閉，他觀察到豆?jié){機(jī)的電熱管工作時(shí)，家里標(biāo)有“1200r/kW?h”字樣的電能表轉(zhuǎn)盤在1min內(nèi)轉(zhuǎn)過了22轉(zhuǎn)．此時(shí)電路的實(shí)際功率是多大？

Answer 1

分析：（1）豆?jié){機(jī)正常工作時(shí)電熱管和電動(dòng)機(jī)交替工作，由表格數(shù)據(jù)可知，加熱管工作時(shí)，電路中的電流最大，根據(jù)P=UI求出其大小；
（2）根據(jù)豆?jié){機(jī)的加熱功率、加熱時(shí)間及電機(jī)功率、電機(jī)工作時(shí)間，由W=Pt求出做一次豆?jié){消耗的電能；
（3）已知電能表每消耗1kW?h的電能轉(zhuǎn)盤就轉(zhuǎn)動(dòng)1200r，可求轉(zhuǎn)22轉(zhuǎn)消耗的電能，已知工作時(shí)間，根據(jù)公式W=Pt可求豆?jié){機(jī)的實(shí)際功率，利用公式R=

U2

P

求出電熱管電阻，最后利用公式P=

U2

R

求出此時(shí)電路的實(shí)際電壓．

解答：解：（1）豆?jié){機(jī)正常工作時(shí)電熱管和電動(dòng)機(jī)交替工作，由表格數(shù)據(jù)可知，加熱管工作時(shí)，電路中的電流最大，
根據(jù)P=UI可得，最大電流：
I=

P加熱

U

=

1210W

220V

=5.5A；
（2）由圖象知，豆?jié){機(jī)正常工作做一次豆?jié){，電熱管加熱的時(shí)間：
t_加熱=3min×3=9min=540s，
電動(dòng)機(jī)工作的時(shí)間是：
t_{電動(dòng)機(jī)}=1min×2=2min=120s，
消耗的電能：
W=P_加熱t_加熱+P_{電動(dòng)機(jī)}t_{電動(dòng)機(jī)}=1210W×540s+120W×120s=667800J；
（3）豆?jié){機(jī)1min內(nèi)消耗的電能
W_實(shí)=

1

1200

kW?h×22=

11

600

kW?h，
豆?jié){機(jī)實(shí)際功率：
P_實(shí)=

W實(shí)

t

=

11 600 kW?h

1 60 h

=1.1kW=1100W，
根據(jù)P=

U2

R

可得，電熱管的電阻：
R=

U2

P加熱

=

(220V)2

1210W

=40Ω，
電路實(shí)際電壓：
U_實(shí)=

P實(shí)R

=

1100W×40Ω

=20

110

V≈210V．
答：（1）豆?jié){機(jī)正常工作時(shí)的最大電流是5.5A；
（2）豆?jié){機(jī)正常工作做一次豆?jié){，消耗的電能是667800J；
（3）此時(shí)電路的實(shí)際電壓為210V．

點(diǎn)評：本題考查電流、消耗電能、實(shí)際功率、電阻、實(shí)際電壓等的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，難點(diǎn)是求豆?jié){機(jī)正常工作一次電熱管工作時(shí)間和電動(dòng)機(jī)工作時(shí)間，要學(xué)會(huì)從題目所給信息中找到有用的數(shù)據(jù)，能正確理解電能表的各個(gè)參數(shù)的物理意義，解題過程中還要注意單位的換算．