Question

（2013?南通模擬）閱讀短文，回答問題：
如圖甲是一種可調溫蒸汽電熨斗，其說明書的部分內容如下：
產品特點：具有干濕兩用功能．干用功能是指在無水狀態下，通過電加熱管加熱底板，底板溫度上升，直接壓燙衣物；濕用功能是指在蒸汽狀態下熨燙．自動恒溫設置．針對不同面料可調節底板溫度．
技術參數：自身質量：1.3kg   額定功率：1000W  額定電壓：220V
在額定電壓下工作時能達到的最大噴氣量：15g/min
（1）某師傅在用熨斗干燙衣服時，用了19N向下的力壓熨斗，如果熨斗底板與衣服接觸的面積為160cm²，在此過程中，衣服受到的壓強為

2000

Pa．（g取10N/kg）
（2）用熨斗汽燙前先預熱，使金屬底板的溫度從20℃升高到220℃，溫控開關自動斷開．已知金屬底板的質量為1kg，金屬底板的比熱容為0.46×10³J/（kg?℃）．則蒸汽電熨斗預熱過程中金屬底板吸收的熱量為

9.2×10⁴

J．
（3）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．“水位觀察窗”選用的材料應具有很好的

透明度

 （選填“硬度”、“延展性”或“透明度”）；用熨斗汽燙時，可以看到熨斗底板蒸汽口的周圍有大量“白霧”，這是因為水先

汽化

后

液化

上兩格均填物態變化名稱）形成的小水珠；某次使用時發現從蒸汽口噴出的是水柱而不是“白霧”，請你猜想可能的原因是

水的溫度未達到沸點，沒有沸騰

．
（4）若某次使用中，該電熨斗（額定電壓下）在最大噴氣量狀態下工作時消耗的電能中只有70%被水吸收，則該狀態下每克水噴出前吸收的熱量是

2800

J．
（5）如圖乙所示為自動調溫電熨斗的電路圖．右下方為溫控部分，A為雙金屬片，由兩層不同金屬粘合而成，受熱時二者膨脹的快慢不同．在未通電和低于預定溫度時，雙金屬片A和靜片B上的觸點接通，指示燈L亮，電熱絲R發熱，當溫度達到預定溫度時，由于雙金屬片的金屬層

b

（填“a”或“b”）膨脹較快，向左彎曲，電路斷開，如圖丙所示．調節調溫旋鈕C，使靜片向左時，調溫電熨斗的預定溫度值將變

高

（選填“高”、“低”）．
（6）近年來用一種主要成分為BaTiO₃被稱為“PTC”的特殊材料作為發熱體，既可省電，又能自動調溫，避免了老產品采用雙金屬片制成的調溫器溫控質量不可靠的問題．如圖丁是“PTC”材料的電阻隨溫度變化的關系圖象．當發熱體產生的熱與向外散發的熱平衡時，溫度達到一個穩定值．由圖象可以判定：通電后，PTC電熨斗的功率變化情況是

先變大后變小

，穩定時的溫度應取

T₁-T₂

區間的某一值．

Answer 1

分析：（1）知道電熨斗的質量，利用G=mg求電熨斗的重力，電熨斗對衣服時的壓力等于電熨斗重力加上師傅的壓力，知道受力面積，利用壓強公式p=

F

S

求衣服受到的壓強；
（2）計算蒸汽電熨斗預熱時底板吸收的熱量Q，已知初溫和末溫、比熱容、底板的質量，可以利用熱量的計算公式Q=cm△t計算；
（3）根據題意可知水位觀察窗應可以觀察到水的位置據此分析其物理屬性；熨斗底板蒸汽口的周圍有大量“白霧”是從液態的水變成氣態的水蒸氣然后又變成液態的小水滴在空中形成的，然后根據從蒸汽口噴出的是水柱而不是“白霧”進行猜想；
（4）最大噴氣量狀態下工作時，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；
（5）由圖可知雙金屬片的金屬層哪側膨脹較快，金屬片的伸縮能力是一定的據此分析調節調溫旋鈕C使靜片向左時調溫電熨斗預定溫度值的變化；
（6）由圖可知，材料的電阻隨溫度變化的關系，根據功率公式P=

U2

R

得出功率變化情況；由P=

U2

R

知道，在T₁-T₂區間，當R變大時，P變小；當R變小時，P變大，使得P穩定在某一值、溫度穩定在某一值；

解答：解：
（1）電熨斗對衣服的壓力：
F=G+F_壓=mg=mg+F_壓=1.3kg×10N/kg+19N=32N，
對衣服的壓強：
p=

F

S

=

32N

160×10-4m2

=2000Pa；
（2）蒸汽電熨斗預熱過程中金屬底板吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=0.46×10³J/（kg?℃）×1kg×（220℃-20℃）=9.2×10⁴J；
（3）能觀察到熨斗中的水位，應用透明度很好的材料制造“水位觀察窗”；
熨斗底板蒸汽口的周圍有大量“白霧”是從液態的水變成氣態的水蒸氣然后又變成液態的小水滴在空中形成的，故發生的物體變化為先汽化后液化；
從蒸汽口噴出的是水柱而不是“白霧”說明水未汽化，故猜想水的溫度未達到沸點，沒有沸騰．
（4）最大噴氣量狀態下工作時：
每分鐘消耗的電能W=Pt=1000W×60s=60000J，
15g水吸收的熱量Q=Wη=60000J×70%=42000J，
每克水變成水蒸氣吸收的熱量：
Q′=

42000J

15

=2800J；
（5）由圖乙可知，在溫度升高時，b測金屬層膨脹較快，向左彎曲，電路斷開；
若調節圖中的旋鈕C，使靜片向左移動一些，則雙金屬片要向左彎曲得更多才能使電路斷開，這時對應所需的溫度更高，即調溫電熨斗的設定溫度值將提高；
（6）由圖可知，材料的電阻隨溫度的變化先變小、后變大，根據功率公式P=

U2

R

得出功率先變大、后變小；
由P=

U2

R

知道，在T₁-T₂區間，當R變大時，P變小；當R變小時，P變大，使得P穩定在某一值、溫度穩定在某一值．
故答案為：
（1）2000；    
（2）9.2×10⁴；
（3）透明度；汽化；液化；水的溫度未達到沸點，沒有沸騰；
（4）2800；    
（5）b；高；    
（6）先變大后變小；T₁-T₂．

點評：本題考查了壓強的計算、熱量的計算和物態的變化以及電功的計算，關鍵是會分析物體熱脹冷縮和溫度的關系，考查了學生提取有用信息的能力，是一道好題．