Question

以下是ES-156型多功能蒸汽电熨斗说明书的部分内容：
产品特点：具有干湿两用功能．干用功能是指在无水状态下，通过电加热管加热底板，底板温度上升，直接压熨衣物；湿用功能是指在蒸汽状态下熨烫．
技术参数：
自身质量：1.3kg        熨烫温度：90±15℃～200±20℃
输入功率：2000W        额定电压：220V
在额定电压下工作时能达到的最大喷气量是30g/min
使用注意：在湿用状态下，水位要达到观察窗上的最低水位线；本产品是Ⅰ类电器，请确认您使用的电源接地良好．请勿在同一线路上使用大功率电器．
请认真阅读后解答下列问题：（g=10N/kg）
（1）设计生产电熨斗时，技术人员会根据不同部分的作用选用具有不同物理属性的材料．你认为“水位观察窗”选用的材料应具有的主要特点是________
A．硬度很大        B．延展性很好    
C．绝缘性很强      D．透明度很好
（2）为了安全用电，该电熨斗的电源线插头应是图中的________图；“请勿在同一线路上使用大功率电器”是为了防止________．
（3）熨斗处在湿用功能状态时，可以看到熨斗底板蒸气口的周围有大量“白雾”，其实“白雾”是非常细小的小水珠，是熨斗内热的水蒸气遇冷________形成的．
（4）师傅用该熨斗在水平工作台上熨烫衣服时，用了17N 竖直向下的压力，如果熨斗底板的面积为200cm²，则熨斗对衣服的压强是多大？（要求写出计算公式和过程）
（5）电熨斗在干用功能状态下，当时实际电压200V时，那电熨斗此时的实际功率是多少？（设电熨斗的电阻阻值不变，要求写出计算公式和过程，结果保留小数点后1位．）
（6）已知该熨斗（额定电压下）在最大喷气量状态下工作时消耗的电能中只有70%被水吸收，该状态下每克水吸收多少焦热量才能变成水蒸气？（要求写出计算公式和过程）

Answer 1

解：（1）在湿用状态下水位要达到观察窗上的最低水位线可知，应用透明度很好的材料制造“水位观察窗”；
（2）为了安全用电，大功率家用电器的电源插座都用三孔插座，三脚插头的接地脚应与用电器的金属外壳相连通，这样若金属外壳的用电器外壳万一带电，电流会通过地线导入大地，防止造成触电事故的发生；
在同一线路上使用大功率电器，会造成电路中电流过大，保险丝会被烧断．
（3）电熨斗产生的水蒸气从蒸汽口喷出，遇到外部温度较低的空气，遇冷放热液化，形成小水珠悬浮在空中，形成“白气”．
（4）水平工作台上的电熨斗受：竖直向上的支持力N和竖直向下的重力G、师傅向下的压力F₁，
则：N=G+F₁=mg+F₁=1.3kg×10N/kg+17N=30N，
因熨斗受到的支持力N和对桌面的压力F是一对相互作用力，
所以F=N=30N，
熨斗对衣服的压强P===1500Pa；
（5）电熨斗的电阻：
R===24.2Ω，
实际电压200V时的实际功率：
P_实==≈1652.9W；
（6）最大喷气量状态下工作时：
每分钟消耗的电能W=Pt=2000W×60s=120000J，
水吸收的热量Q=Wη=120000J×70%=84000J，
每克水变成水蒸气吸收的热量=2800J．
答：（1）D；（2）A；电路中电流过大；（3）液化；
（4）熨斗对衣服的压强为1500Pa；
（5）实际电压200V时的实际功率约为1652.9W；
（6）每克水变成水蒸气吸收的热量为2800J．
分析：（1）根据题中提到在湿用状态下水位要达到观察窗上的最低水位线的要求来分析其物理属性．
（2）三孔插座中多出的一个孔是用来接地线的，三脚插头中有一根导线要与用电器金属外壳相连，目的就是为了防止触电；大功率用电器不能同时使用，避免电路中电流过大．
（3）水蒸气遇冷液化成为小水滴悬浮在空中形成“白气”．
（4）对水平工作台上的电熨斗受力分析可知情况，根据力的平衡条件和相互作用力得出对桌面的压力，再利用压强公式求出压强．
（5）根据铭牌可求电熨斗的电阻，利用P=求出实际电压200V时的实际功率．
（6）最大喷气量状态下工作时，先根据W=Pt求出每分钟消耗的电能，再根据转化效率求出水吸收的热量，最后求出每克水变成水蒸气吸收的热量．
点评：本题考查了物质的物理属性、安全用电原则、物态的变化、电阻和电功的计算、压强的计算、效率的计算等，涉及的知识较多，综合性强，难度较大．