Question

10．如圖甲為一款有高溫、低溫兩檔的家用蒸汽電熨斗，其工作原理電路如圖乙所示，其中R₁、R₂為電熱絲．電熨斗的部分參數(shù)見表，請(qǐng)回答：

××牌電熨斗
額定電壓		220V
額定功率	高溫檔	1210W
	低溫檔	330W
整體質(zhì)量		1.2kg

（1）若電熨斗在平熨使用時(shí)，與熨面的接觸面積為100cm²，手向下的平均壓力為5N，求電熨斗在平熨使用中對(duì)熨面的壓強(qiáng)有多大？
（2）求出電路中電阻R₂的阻值？
（3）電熨斗在一次使用中，高溫熨燙累計(jì)1h，低溫待熨累計(jì)20min，求此次使用中消耗的電能？

Answer 1

分析 （1）已知電熨斗的質(zhì)量，根據(jù)公式G=mg可求重力；此時(shí)他對(duì)地面的壓力等于手的壓力與重力之和；根據(jù)公式p=$\frac{F}{S}$可求出壓強(qiáng)．
（2）電源電壓一定，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，電路電阻越小，功率越大，功率大，電熨斗處于高溫?fù)酰��?dāng)電阻R₁、R₂并聯(lián)時(shí)，電熨斗處于高溫檔，當(dāng)電路中只有R₁時(shí)，電熨斗處于低溫檔，根據(jù)高溫檔和低溫檔的額定功率可以知道R2的額定功率，再根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$變形計(jì)算R₂的阻值；
（3）已知工作時(shí)間，根據(jù)W=Pt求消耗的電能．

解答 解：（1）電熨斗的重力G=mg=1.2kg×10N/kg=12N，
對(duì)熨面的壓力F=F_壓+G=5N+12N=17N；
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{17N}{100×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=1700Pa；  
（2）R₂的功率為P₂=P_高-P_低=1210W-330W=880W
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得：
R₂=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{2}}$=$\frac{（220V）^{2}}{880W}$=55Ω；
（3）由P=$\frac{W}{t}$得消耗的電能：
W=P_高t_高+P_低t_低=1.21kW×1h+0.33kW×$\frac{1}{3}$h=1.32kw•h=4.752×10⁶J．
答：（1）電熨斗在平熨使用中對(duì)熨面的壓強(qiáng)為1700Pa；
（2）電路中電阻R₂的阻值為55Ω；
（3）此次使用中消耗的電能為4.752×10⁶J．

點(diǎn)評(píng) 本題考查壓強(qiáng)、電功率的計(jì)算，電功率計(jì)算時(shí)關(guān)鍵是電路結(jié)構(gòu)的分析，知道什么狀態(tài)下電熨斗處于高溫?fù)�、什么條件下處于低溫檔是本題的難點(diǎn)．