型 号 SYL﹣624
额定电压 额定频率 电机功率
220V 50Hz 120W
加热功率 1210W 容 量
1000mL
(1)豆浆机正常工作时的最大电流是多少? (2)豆浆机电热管的电阻是多大?
(3)豆浆机正常工作做一次豆浆,总共消耗的电能是多少?
(4)在傍晚用电高峰期,供电电压可能会下降,当豆浆机在198V的实际电压下工作时的电热管的加热功率为多大?
【分析】(1)电热管正常工作时的功率为豆浆机的最大功率,由图象可知最大功率,根据P=UI求出正常工作时的最大电流; (2)根据欧姆定律求出豆浆机电热管的电阻;
(3)由图乙可知,不同功率下豆浆机的工作时间,根据W=Pt求出各自消耗的电能,两者之和即为豆浆机正常工作做一次豆浆总共消耗的电能。 (4)根据P=
求出当实际电压只有198V时,这个电热饮水机加热的实际功率。
【解答】解:(1)从图象可知,电热管正常工作时豆浆机的最大功率为1100W, 由P=UI可得,豆浆机正常工作时的最大电流: I=
=
=5.5A;
(2)由I=可得,电热管的电阻:
R===40Ω;
(3)从图象可知,正常工作做一次豆浆,电热管的工作时间t电热管=12min=720s,电动机工作时间t电动机=3min=180s, W总=W电热管+W电动机 =P电热管t电热管+P电动机t电动机 =1210W×720s+120W×180s =8.928×105J。 (4)实际功率P实际=
=
=980.1W。
答:(1)豆浆机正常工作时的最大电流是5.5A; (2)豆浆机电热管的电阻是40Ω;
(3)豆浆机正常工作做一次豆浆,总共消耗的电能是8.928×105J。
(4)当豆浆机在198V的实际电压下工作时的电热管的加热功率为980.1W。 【点评】本题考查了电功率公式和欧姆定律,电功公式的灵活应用,关键是从乙图中读出加热时间和电动机工作的时间。
26.(6分)超高压水刀是一种新技术产品,一般由水泵、射流发生装置、工作机构等组成。它将普通水经过多级增压后,通过一个极细的喷嘴喷出一道高速“水箭”,可以对坚硬物体实施切割,如图所示。某超高压水刀喷嘴横截面积S=5×10﹣8m2,喷水速度v=800m/s,高速“水箭”对该切割面的压强p=3×108Pa.已知水泵电机功率P=20kW,水的密度ρ=1.0×103kg/m3.求: (1)水刀正常工作1min消耗的电能; (2)高速“水箭”对切割面的压力; (3)每秒钟从喷嘴喷出的水的质量; (4)水刀的效率。
【分析】(1)已知水泵电机功率和工作时间,利用W=Pt求出消耗的电能;
(2)已知压强和水柱的横截面积,利用压强公式计算“水箭”对切割面的压力; (3)根据流速、时间和横截面积求出流出水的体积,结合密度公式求出水的质量;
(4)先求出水刀对水做功的功率(有用功率),又已知水泵电机功率(总功率),再利用效率公式求出水刀的效率。 【解答】解:
(1)由P=可得,水刀正常工作1min消耗的电能: W=Pt=20×103W×60s=1.2×106J;
(2)由p=可得,高速“水箭”对切割面的压力: F=pS=3×108Pa×5×10﹣8m2=15N; (3)每秒钟从喷嘴喷出的水的体积:
V=SL=Svt=5×10﹣8m2×800m/s×1s=4×10﹣5m3; 由ρ=可得,每秒钟从喷嘴喷出的水的质量: m=ρV=1.0×103kg/m3×4×10﹣5m3=0.04kg; (4)水刀对水做功的功率: P1==
=Fv=15N×800m/s=1.2×104W=12kW,
则水刀的效率为: η=
=
=
×100%=60%。
答:(1)水刀正常工作5min消耗的电能为1.2×106J; (2)高速“水箭”对切割面的压力为15N; (3)每秒从喷嘴喷出的水的质量为0.04kg; (4)水刀的效率为60%。
【点评】本题考查了电功、压力、质量、功率和效率的计算,综合性强,有一定难度,关键是对题意的理解。