Question

【題目】小聰和媽媽一起去商場選購了“亞米牌”全自動豆漿機。如圖甲所示，豆漿機由打漿和電熱兩部分裝置構成，中間部位的打漿裝置是電動機工作帶動打漿刀頭，將原料進行粉碎打漿；外部是一個金屬圓環形狀的電熱裝置，電熱裝置的簡化電路圖如圖乙所示，開關S可切換加熱和保溫兩種狀態，R1、R2是發熱電阻，豆漿機的主要參數如下表。請解答下列問題：

型號	額定電壓	打漿裝置	電熱裝置
YA﹣B71	220V	電機功率	加熱功率	保溫功率
		180W	1000W	242W

（1）電阻R1和R2的阻值分別為多大？

（2）某次向豆漿機中加入黃豆和清水共1.0kg，打漿2min完成后漿的初溫為40℃，電熱裝置正常工作加熱5min使該漿的溫度升高到100℃，需要吸收多少熱量？[該漿的比熱容為4.0×103J/（kg℃）]

（3）該豆漿機電熱裝置的加熱效率多大？

Answer 1

【答案】（1）48.4Ω和151.6Ω；（2）2.4×105J；（3）80%。

【解析】

（1）當開關S接a時，為R1的簡單電路；S接b時，兩電阻串聯，因根據串聯總電阻大于其中任一電阻，根據P＝可知，當開關S接a時，加熱狀態；當開關S接b時，電阻R1和R2串聯為保溫狀態，由P＝可得，電阻R1的阻值：R1＝=＝48.4Ω；當開關S接b時，電阻R1和R2串聯，為保溫狀態，則總電阻：R＝＝＝200Ω，根據電阻的串聯可得，R2的阻值：R2＝R﹣R1＝200Ω﹣48.4Ω＝151.6Ω；

（2）漿的初溫為40℃，使該漿的溫度升高到100℃，豆漿吸收的熱量：Q＝cm△t＝4.0×103J/（kg℃）×1.0kg×（100℃﹣40℃）＝2.4×105J；

（3）電熱裝置正常工作加熱5min消耗的電能：W＝P加熱t＝1000W×5×60s＝3×105J；電熱裝置的加熱效率：===80.