Question

如圖所示是一種家用蒸汽電熨斗的實(shí)物圖和銘牌．使用時(shí)水箱中的水滴入被加熱的底板汽室，迅速汽化產(chǎn)生向下的蒸汽．（g=10N/kg）

額定電壓	220V	功能	汽燙、干燙
額定頻率	50Hz	蒸汽方式	滴下式
額定功率	1000W	質(zhì)量	1.3kg
底板面積	160cm2	放置方式	自立式

（1）蒸汽電熨斗正常工作時(shí)，電阻絲的電阻是多少？
（2）在熨斗水箱中注入0.3kg的水，將它平放在置于水平桌面的衣服上，求：熨斗對(duì)衣服的壓強(qiáng)是多少？
（3）用熨斗汽燙前先預(yù)熱，使金屬底板的溫度從20℃升高到220℃，溫控開(kāi)關(guān)自動(dòng)斷開(kāi)．已知金屬底板的質(zhì)量為1kg，金屬底板的比熱容為0.46×10³J/（kg?℃）．問(wèn)：蒸汽電熨斗預(yù)熱過(guò)程中金屬底板吸收多少熱量？
（4）汽燙時(shí)，水滴入汽室，由于水升溫汽化而帶走熱量．當(dāng)金屬底板溫度降到190℃時(shí)，溫控開(kāi)關(guān)自動(dòng)閉合，電熨斗正常工作，當(dāng)加熱到220℃時(shí)，溫控開(kāi)關(guān)自動(dòng)斷開(kāi)，停止加熱．如此反復(fù)．若蒸汽電熨斗工作情況按如圖所示的規(guī)律變化時(shí)，則12min熨燙一件衣服共消耗多少電能？

Answer 1

解：（1）蒸汽電熨斗正常工作時(shí)電阻絲的電阻：
R===48.4Ω；
（2）電熨斗對(duì)衣服的壓力：
F=G=mg=（1.3kg+0.3kg）×10N/kg=16N．
對(duì)衣服的壓強(qiáng)：
P===1000Pa．
（3）蒸汽電熨斗預(yù)熱過(guò)程中金屬底板吸收的熱量：
Q=cm△t=0.46×10³J/（kg?℃）×1kg×（220℃-20℃）=9.2×10⁴J；
（4）由圖知工作時(shí)間為：t=720s×=540s，
則消耗的電能為：W=Pt=1000W×540s=5.4×10⁵J．
答：（1）蒸汽電熨斗正常工作時(shí)電阻絲的電阻48.4Ω；
（2）熨斗對(duì)衣服的壓強(qiáng)為1000Pa；
（3）蒸汽電熨斗預(yù)熱過(guò)程中金屬底板吸收的熱量為9.2×10⁴J；
（4）12min熨燙一件衣服消耗的電能為5.4×10⁵J．
分析：（1）已知額定電壓和額定功率，根據(jù)R=求出蒸汽電熨斗正常工作時(shí)電阻絲的電阻；
（2）熨斗對(duì)衣服的壓力和水與熨斗的重力相等，根據(jù)G=mg求出其大小，再根據(jù)壓強(qiáng)公式求出對(duì)衣服的壓強(qiáng)；
（3）根據(jù)Q=cm△t即可求出金屬底板吸收的熱量；
（4）由圖象可知熨燙一件衣服需要的加熱時(shí)間，根據(jù)W=Pt求出消耗的電能．
點(diǎn)評(píng)：本題考查生活中的物理知識(shí)的應(yīng)用，要學(xué)會(huì)從實(shí)際情景中找出物理模型和采用的物理規(guī)律．本題是一道信息給予題，解決此類問(wèn)題的關(guān)鍵是善于從題目中找到有用的信息，結(jié)合相應(yīng)的計(jì)算公式計(jì)算，計(jì)算過(guò)程注意面積單位的換算．