Question

（2009?南京模擬）30、以下是ES-156型多功能蒸汽電熨斗說明書的部分內容：
產品特點：具有干濕兩用功能．干用功能是指在無水狀態(tài)下，通過電加熱管加熱底板，底板溫度上升，直接壓熨衣物；濕用功能是指在蒸汽狀態(tài)下熨燙．
技術參數：
自身質量：1.3kg        熨燙溫度：90±15℃～200±20℃
輸入功率：2000W        額定電壓：220V
在額定電壓下工作時能達到的最大噴氣量是30g/min
使用注意：在濕用狀態(tài)下，水位要達到觀察窗上的最低水位線；本產品是Ⅰ類電器，請確認您使用的電源接地良好．請勿在同一線路上使用大功率電器．
請認真閱讀后解答下列問題：（g=10N/kg）
（1）設計生產電熨斗時，技術人員會根據不同部分的作用選用具有不同物理屬性的材料．你認為“水位觀察窗”選用的材料應具有的主要特點是

D

A．硬度很大        B．延展性很好    
C．絕緣性很強      D．透明度很好
（2）為了安全用電，該電熨斗的電源線插頭應是圖中的

A

圖；“請勿在同一線路上使用大功率電器”是為了防止

電路中電流過大

．
（3）熨斗處在濕用功能狀態(tài)時，可以看到熨斗底板蒸氣口的周圍有大量“白霧”，其實“白霧”是非常細小的小水珠，是熨斗內熱的水蒸氣遇冷

液化

形成的．
（4）師傅用該熨斗在水平工作臺上熨燙衣服時，用了17N 豎直向下的壓力，如果熨斗底板的面積為200cm²，則熨斗對衣服的壓強是多大？（要求寫出計算公式和過程）
（5）電熨斗在干用功能狀態(tài)下，當時實際電壓200V時，那電熨斗此時的實際功率是多少？（設電熨斗的電阻阻值不變，要求寫出計算公式和過程，結果保留小數點后1位．）
（6）已知該熨斗（額定電壓下）在最大噴氣量狀態(tài)下工作時消耗的電能中只有70%被水吸收，該狀態(tài)下每克水吸收多少焦熱量才能變成水蒸氣？（要求寫出計算公式和過程）

Answer 1

分析：（1）根據題中提到在濕用狀態(tài)下水位要達到觀察窗上的最低水位線的要求來分析其物理屬性．
（2）三孔插座中多出的一個孔是用來接地線的，三腳插頭中有一根導線要與用電器金屬外殼相連，目的就是為了防止觸電；大功率用電器不能同時使用，避免電路中電流過大．
（3）水蒸氣遇冷液化成為小水滴懸浮在空中形成“白氣”．
（4）對水平工作臺上的電熨斗受力分析可知情況，根據力的平衡條件和相互作用力得出對桌面的壓力，再利用壓強公式求出壓強．
（5）根據銘牌可求電熨斗的電阻，利用P=

U2

R

求出實際電壓200V時的實際功率．
（6）最大噴氣量狀態(tài)下工作時，先根據W=Pt求出每分鐘消耗的電能，再根據轉化效率求出水吸收的熱量，最后求出每克水變成水蒸氣吸收的熱量．

解答：解：（1）在濕用狀態(tài)下水位要達到觀察窗上的最低水位線可知，應用透明度很好的材料制造“水位觀察窗”；
（2）為了安全用電，大功率家用電器的電源插座都用三孔插座，三腳插頭的接地腳應與用電器的金屬外殼相連通，這樣若金屬外殼的用電器外殼萬一帶電，電流會通過地線導入大地，防止造成觸電事故的發(fā)生；
在同一線路上使用大功率電器，會造成電路中電流過大，保險絲會被燒斷．
（3）電熨斗產生的水蒸氣從蒸汽口噴出，遇到外部溫度較低的空氣，遇冷放熱液化，形成小水珠懸浮在空中，形成“白氣”．
（4）水平工作臺上的電熨斗受：豎直向上的支持力N和豎直向下的重力G、師傅向下的壓力F₁，
則：N=G+F₁=mg+F₁=1.3kg×10N/kg+17N=30N，
因熨斗受到的支持力N和對桌面的壓力F是一對相互作用力，
所以F=N=30N，
熨斗對衣服的壓強P=

F

s

=

30N

0.02m2

=1500Pa；
（5）電熨斗的電阻：
R=

U 2 額

P額

=

(220V)2

2000W

=24.2Ω，
實際電壓200V時的實際功率：
P_實=

U 2 實

R

=

(200V)2

24.2Ω

≈1652.9W；
（6）最大噴氣量狀態(tài)下工作時：
每分鐘消耗的電能W=Pt=2000W×60s=120000J，
水吸收的熱量Q=Wη=120000J×70%=84000J，
每克水變成水蒸氣吸收的熱量

84000J

30

=2800J．
答：（1）D；（2）A；電路中電流過大；（3）液化；
（4）熨斗對衣服的壓強為1500Pa；
（5）實際電壓200V時的實際功率約為1652.9W；
（6）每克水變成水蒸氣吸收的熱量為2800J．

點評：本題考查了物質的物理屬性、安全用電原則、物態(tài)的變化、電阻和電功的計算、壓強的計算、效率的計算等，涉及的知識較多，綜合性強，難度較大．