Question

（2012?寶應(yīng)縣模擬）如圖甲是一種家用蒸汽電熨斗的實(shí)物圖．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．
（1）熨斗處在濕用功能狀態(tài)時(shí)，可以看到熨斗底板蒸氣口的周圍有大量“白霧”，請(qǐng)你運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)解釋“白霧”是如何形成的？
（2）已知該電熨斗的質(zhì)量為1.3kg，底板面積為160cm²，若在在熨斗水箱中注入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)．（g取10N/kg）．
（3）圖乙是一種家用電熨斗的電路原理圖（額定電壓為220V），虛線框內(nèi)為加熱電路．R₀是阻值為100Ω的定值電阻，R是最大阻值為300Ω可變電阻（調(diào)溫開關(guān)）．
求：①該電熨斗熨燙衣服時(shí)的功率變化范圍．
②假定電熨斗每秒鐘散發(fā)的熱量Q跟電熨斗表面溫度與環(huán)境溫度的溫差關(guān)系如圖丙所示，現(xiàn)在溫度為20℃的房間使用該電熨斗來熨燙毛料西服，要求熨斗表面溫度為220℃，且保持不變，問應(yīng)將R的阻值調(diào)為多大？

Answer 1

分析：（1）水蒸氣遇冷液化成為小水滴懸浮在空中形成“白氣”．
（2）求出電熨斗對(duì)衣服的壓力F，再根據(jù)壓強(qiáng)公式求電熨斗對(duì)衣服的壓強(qiáng)．
（3）①根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律、電功率公式解題；
②根據(jù)圖象求出電熨斗每秒散失的熱量，求出電熨斗的功率；根據(jù)功率公式及串聯(lián)電路特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器阻值．

解答：解：（1）電熨斗產(chǎn)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”．
（2）電熨斗對(duì)衣服的壓力F=G=mg=（1.3kg+0.3kg）×10 N/kg=16N．
對(duì)衣服的壓強(qiáng)p=

F

S

=

16N

160×10-4m2

=1000Pa．
（3）①滑動(dòng)變阻器接入電路中阻值為零時(shí)，功率最大為P=

U2

R0

=

2202

100

W=484W；
滑動(dòng)變阻器阻值全部接入電路時(shí)，功率最小為P'=

U2

R+R0

=

(220V)2

100Ω+300Ω

=121W．
功率范圍是121W～484W．
②電熨斗與環(huán)境溫差是220℃-20℃=200℃
由圖象可知電熨斗每秒散發(fā)的熱量是Q=440J；
電熨斗總電阻發(fā)熱功率P=

Q

t

=

440J

1s

=440W；
電熨斗電阻R_總=

U2

P

=

(220V)2

440W

=110Ω．
滑動(dòng)變阻器阻值R=R_總-R₀=110Ω-100Ω=10Ω．
答：（1）“白氣”是水蒸氣遇冷液化形成的小水珠．
（2）熨斗對(duì)衣服的壓強(qiáng)是1000Pa．
（3）①電熨斗熨燙衣服時(shí)的功率變化范圍是121W～484W．
②R的阻值是10Ω．

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)算過程注意面積單位的換算．