第一节我们身边的家用电器
第二节常见家用电器的原理
课 标 解 读
重 点 难 点
1.了解常见家用电器的特点,会进行比较、使用.
2.知道微波炉、电磁灶、录音机等的工作原理.
1.常用家用电器的特点.(重点)
2.微波炉、电磁灶、录音机的工作原理.(难点)
常见的家用电器
1.基本知识
(1)家电发展的总趋势
当前,家电发展的总体趋势是逐步实现智能化、数字化和网络化,并且越来越注重功能与环保之间的协调.
(2)电视机的分类及特点
按显示器的类型,电视机可分为阴极射线管电视机、液晶电视机、等离子电视机等几种.
①阴极射线管电视机技术成熟,价格低,但耗电量大而且难以轻薄化.
②液晶电视机外观纤薄,共经历了LCD与LED两代,其中LCD电视机背光源含汞,正逐渐被LED电视机取代.LED与LCD相比较,LED电视机更环保节能.更薄,图象更清晰.
③等离子电视机亮度均衡,更容易实现大屏幕化,但耗电量大且较易老化.
(3)洗衣机分类及特点
①波轮式洗衣机:体积小、重量轻、省时省电,但衣物磨损率高.
②滚筒式洗衣机:容量大,衣物磨损率小,但洗涤时间长,耗电量大.
③搅拌式洗衣机:衣物洁净力最强,省洗衣粉,衣物易缠绕,损坏性较大,噪音大.
(4)空调机的发展史
空调机以前只能简单地制冷、制热,现在利用变频技术和传感技术,空调机正向智能化和人性化发展.
2.思考判断
(1)不同的家用电器的功能和使用方法都相同.(×)
(2)电视机正向着大屏幕、轻薄化、高清晰度等方向发展.(√)
3.探究交流
购进新家电后,一般的使用步骤是什么?
【提示】 购进家电后,一般的使用步骤是:首先阅读说明书的安装和安全注意事项,看电源是否符合要求;再按要求安装好机器,检查确认后接通电源;然后按说明书的指导学习使用各种功能.说明书应保管好,以供日后遗忘或者维护时查阅.
常见家用电器的原理
1.基本知识
(1)微波炉各部分组成及功能
①微波炉的主要部件包括磁控管、炉腔、控制系统及电源等组成.
②磁控管是实现加热的主要元件.炉腔是用反射微波的金属导体制造的,能够产生加热效应,防止微波泄露到腔外.
(2)电磁灶的工作原理
电磁灶是利用电磁感应原理制成的.工作时,在灶内通过交变电流产生交变磁场,使放在灶台上的铁锅或不锈钢锅体内产生感应电流而发热来加热食品,热效率较高.
(3)磁带录音机的组成及原理
磁带录音机由话筒、磁带、录放音磁头、放大电路、扬声器、传动机构等部分组成.
录音时,声音经话筒转变成随声音变化的音频电流,经放大电路放大后,用磁头写在磁带上.放音是录音的逆过程.
(4)转页扇的特性
转页扇在一般电风扇的基础上增加了导风轮装置,使风向实现了周期变化,较好地模拟了自然风.
2.思考判断
(1)电磁灶是利用电磁感应原理制成的.(√)
(2)微波炉是利用电流的热效应制成的.(×)
3.探究交流
夏天,空调能提供凉风,冬天它能提供暖风.你知道它的原理吗?
【提示】 空调机制冷时,低温低压的制冷剂气体被压缩机吸入后加压变成高温高压的制冷气体,这种气体在室外换热器中放热,变成中温高压液体,中温高压液体再经过节流部件节流降压后变成低温低压液体,这种液体制冷剂在室内换热器中吸热蒸发后变为低温低压气体,达到降温.
空调机制热时,低温低压制冷剂气体被压缩变成高温高压制冷气体,这种气体在室内换热器中放热,变成中温高压液体,中温高压液体再经过节流部件节流变成低温低压气体,这种气体在吸热器蒸发后变成低温低压气体,再造成循环.
空调机的基本结构和原理
【问题导思】
1.空调机的基本结构是什么?
2.空调压缩机运行原理是什么?
1.结构:以空调器为例,它是由蒸发器、压缩机、冷凝器、毛细管和电磁换向阀等所组成,如图4-1-1所示.
图4-1-1 热泵型空调器工作原理
蒸发器:制冷剂在蒸发器中蒸发,从周围环境吸收热量(类似于水蒸发时吸热),使制冷剂由液态变成气态.
压缩机:利用电动机使气态制冷剂压缩成为高温高压气体,此时,电能转化成制冷剂的内能(热能).
冷凝器:高温高压的制冷剂气体在冷凝器中冷凝,把热量排向周围环境(类似于水蒸气冷凝放热).
2.空调压缩机运行原理:压缩机的主要工作腔是汽缸,从而完成了压缩、排汽、膨胀、吸汽等过程;空调压缩机到最低位置时,汽缸吸满蒸气;而活塞转而向上,这时吸、排汽门都关闭,汽缸容积缩小,蒸气被压缩,一直压缩到排汽压力为止;当空调压缩机的压力达到一定值时,排汽阀开启,活塞继续上移,蒸气排出,一直到活塞上移到最高位置时,排汽结束.
为了防止空调压缩机的活塞与吸排汽阀碰撞,活塞上移到上止点时,活塞与汽缸顶部之间留有一定间隙,称其为余隙;当活塞转而向下运动时,排汽结束时留在余隙内的高压蒸气阻止吸汽阀开启,吸汽不能开始;这时空调压缩机的余隙内的蒸气随着活塞下移而进行膨胀,一直膨胀到吸汽压力以下时才结束;吸汽阀开启,随着活塞往下运动而吸汽,一直进行到活塞下移到活塞下止点为止;这就是空调压缩机工作原理的全部过程.
小明的家在海南,父母决定给他买一台空调.小明的房间面积约14 m2,你能帮小明估算出他应购买表中哪种型号的空调吗?小明家电能表的额定电流为3 A,额定电压为220 V.是更换电能表,还是买小一些的空调器?还需要考虑什么因素?(电能表在使用时一般不能超过额定值)
某品牌不同型号空调器的部分技术指标
空调器编号
额定制冷(热)量/W
额定电流/A
额定功率/W
适用面积/m2
制冷
制热
制冷
制热
制冷
制热
1(单冷)
2 600
4.0
870
13~16
2(冷热)
2 600
3 300
4.1
5.5
880
1 180
13~16
3(单冷)
3 500
6.0
1 250
16~24
4(冷热)
3 500
4 300
6.0
8.4
1 250
1 750
16~24
【解析】 小明应选择编号为1(单冷)的空调,因为海南温度偏高,选择单冷即可,因空调的额定电流为4.0 A,所以需更换电能表,还需要考虑导线的额定电流等.
【答案】 见解析
1.试分析客车及大卡车空调的特点.
【解析】 客车和大卡车一般采用大排量的空调系统,应选择曲轴连杆式压缩机.曲轴连杆式压缩机是第一代压缩机,它应用比较广泛,制造技术成熟,结构简单,而且对加工材料和加工工艺要求较低,造价比较低.适应性强,能适应广阔的压力范围和制冷量要求,可维修性强.但是曲轴连杆式压缩机也有一些明显的缺点,例如无法实现较高转速,机器大而重,不容易实现轻量化.排气不连续,气流容易出现波动,而且工作时有较大的振动.所以鉴于曲轴连轩式压缩机的这些特点用在客车中正合适.
【答案】 见解析
微波特性及加热原理
【问题导思】
1.微波有何特性?
2.微波炉是怎样工作的?
1.微波特性
微波是一种电磁波,频率非常高,波长在1 m~1 mm之间,频率在300~300 000 MHz之间.
雷达、通讯都是由微波传输的.
微波有4大特性:
(1)反射性:微波遇到金属发生反射,所以在微波炉里使用金属会产生电弧,打火花.建议消费者不要在微波炉里使用金属餐具,即便是磁化过的金属也不要用,在微波炉中使用金属餐具只会起到阻挡微波的作用,延长其加热时间,并使大量微波在微波炉里胡乱的反射损坏微波炉的元部件.
(2)穿透性:微波能够有效穿透玻璃、陶瓷、塑料等绝缘材料而不会消耗能量.
(3)吸收性:微波最易被水吸收,其加热原理正是微波的高频率振动,使水分子剧烈摩擦从而产生大量的热能,使食物“煮”熟了.
(4)直线性:微波是沿直线发射的.
2.微波炉工作原理
(1)微波炉
顾名思义是用微波来加热,用的频率是24.5亿赫兹左右的超短波,它由磁控管产生,经微波炉金属器壁反射再反射后,被炉中的食物吸收.其内部构造如图4-1-2所示.
图4-1-2
(2)工作原理
微波炉是利用磁控管,将电能转化为2 450 MHz的微波,在炉腔内来回反射,食物能吸收微波是因为食物中含有水分.水分子为极性分子,一端为正极,一端为负极,而微波是电磁波,有正半周与负半周.24.5亿赫兹即表示该微波在一秒钟内变换正负极达24.5亿次,每换一次,水分子即跟随反转一次;由于水分子一直振动反射,也就摩擦生热,热量被食物分子吸收,食物就会变热、变熟.并且最大限度的保存了食物中的维生素.导体能反射微波,绝缘体能使微波透过,因此在使用微波炉加热食物时,不能使用金属器皿,应使用陶瓷、玻璃材料制作的器皿.
使用微波炉的9个禁忌
①忌用普通塑料容器.②忌用金属器皿.③忌使用封闭容器.④忌超时加热.⑤忌将肉类加热至半熟后再用微波炉加热.⑥忌再冷冻经微波炉解冻过的肉类.⑦忌用微波炉加热油炸食品.⑧忌将微波炉置于卧室,同时应注意不要用物品覆盖微波炉上的散热窗栅.⑨忌长时间在微波炉前工作.
(多选)家用微波炉由磁控管、微波加热器、变压器等组成,使用微波炉时( )
A.可用陶瓷容器盛放食物放入炉内加热
B.微波炉热效率高,加热速度快,紧急情况下可以用来烘干衣物
C.带“金边”的陶瓷容器在微波炉内会损坏
D.不可在微波炉内加热干燥食物
【审题指导】 根据微波炉的工作原理进行解题.
【解析】 微波炉的工作原理是食物中的水分子在电磁波的作用下热运动加剧温度升高,因此增大了食物的内能.因导体能反射微波,绝缘体能使微波透过,因此应使用陶瓷、玻璃器皿盛放食物放入炉内加热,不能使用金属器皿.带“金边”的陶瓷容器的陶瓷和金属部分在微波炉内由于吸热和导热性能不同,热膨胀程度的差别会导致“金边”被损坏.干燥食物由于缺少水分,不宜用微波炉加热.用微波炉烘干衣物容易引起衣物着火.因此,选项A、C、D正确.
【答案】 ACD
根据家用电器的工作原理和使用方法正确操作家电,有利于家电的维护和保养,免去了不必要的麻烦.
2.关于微波炉使用的注意事项说法正确的是( )
A.忌用金属器皿
B.可用封闭容器盛放食物进行加热
C.可长时间在微波炉前工作
D.以上说法都正确
【解析】 金属反射微波故不能用金属器皿进行加热,故A正确.不能用封闭容器盛放食物进行加热,故B错误.微波危害人体健康,故不能长时间在微波炉前工作,C错误,D错误.
【答案】 A
【备课资源】(教师用书独具)
哪些人不适合使用手机
手机方便了我们的通讯,但是也不是什么人都适宜使用手机的.手机使用者大脑周围产生的电磁波是空间电磁波的4到6倍,少数劣质手机产生的电磁波超过空间电磁波近百倍,可以导致脑电图异常,有诱发癫痫病的可能,因此癫痫病患者不适宜使用手机.经常使用手机的人可能引起失眠、健忘、多梦、头晕、头痛、烦躁易怒等神经衰弱症状.因此,严重神经衰弱者不适宜使用手机.手机发射出的电磁波可以使眼球晶状体温度上升、水肿,从而加重白内障患者的病情.因此,白内障患者不适宜使用手机.心脏功能的正常是与钾、钠、钙、镁离子产生的电位平衡分不开的,外来的电磁波会严重干扰心肌电生理过程.手机的电磁波可以使心电图异常.装有心脏监视器的人,使用手机会影响监测结果,导致误诊.因此,心脏病患者不适宜使用手机.手机释放的电磁波可导致内分泌紊乱,甲亢、糖尿病均为内分泌不调性疾病,使用手机会加重病情.因此,甲亢和糖尿病患者不适宜使用手机.强大的电磁波长期在脑边释放会影响小儿大脑的发育,严重者会诱发脑瘤.因此,未成年的小儿不适宜使用手机.老人的大脑会发生衰老性萎缩,功能逐渐衰退,电磁波会妨碍老年人大脑功能的正常发挥.因此,60岁以上的老人不适宜使用手机.
1.(多选)下列关于微波加热的特点的说法正确的是( )
A.加热速度快 B.均匀加热
C.节能高效 D.以上说法都不对
【解析】 由微波特点可知A、B、C均正确.
【答案】 ABC
2.(多选)关于录音机的工作原理,下列说法正确的是( )
A.录音过程中,话筒将声音信号转化为电流信号,磁头将电流信号转化为磁信号
B.放音过程中,磁头把磁信号转化为电流信号,扬声器再将电流信号转化为声音信号
C.磁带是通过磁粉被磁化来记录信息的
D.以上说法都不正确
【解析】 根据磁带录音机的原理知选项A、B、C都正确,故选A、B、C.
【答案】 ABC
3.下列加热装置中,通过电磁场变化,产生感应电流从而使物体加热的装置是( )
A.电饭煲 B.微波炉
C.电磁灶 D.红外线烤箱
【解析】 电磁灶的工作原理是电磁感应现象.选项C正确.
【答案】 C
4.试述滚筒洗衣机的优缺点.
【答案】 优点:全面的洗涤能力鹤立鸡群.因为衣物在洗涤过程中不缠绕、洗涤均匀、磨损小,所以就连羊绒、羊毛、真丝衣物也能在机内洗涤,做到真正的全面洗涤性能.可以利用加热激活洗衣粉中的活性酶,充分发挥出洗衣粉的去污效能.由于用水量较小,可以在桶内形成高浓度洗衣液,在节水的情况下带来理想的洗衣效果.
缺点:耗时,时间是普通的几倍,而且一旦关上门,洗衣过程中无法打开,洁净力不强.
适合洗涤衣物:羊毛、羊绒以及丝绸、纯毛类织物.
流行于欧洲、南美等主要穿毛、棉为主的地区,几乎100%的家庭使用的都是滚筒洗衣机.
1.微波在传播过程中若遇到金属,则会被金属面全部反射,但微波在传播过程中能很好穿过介质,并引起介质所装食物的水分子发生振动从而使食物被加热,关于频率是2 450 MHz的微波,下列说法中正确的是( )
A.这一微波的波长约为0.12 m
B.这一微波的波长约为245 m
C.微波加热是利用了电流的热效应
D.微波炉加热食物的器皿最好是金属器皿
【解析】 由公式:c=λf代入数据得,频率是2 450 MHz的微波的波长是0.12 m,故A正确,B错误.微波加热是利用极性分子在微波作用下剧烈运动分子间摩擦生热,故C错.因为金属反射微波,故D错误.故选A.
【答案】 A
2.(多选)以下说法正确的是( )
A.微波具有致热性 B.微波具有反射性
C.微波具有可透射性 D.以上说法都不对
【解析】 微波的特点:①致热性;②反射性;③可透射性,故A、B、C正确.
【答案】 ABC
3.(多选)动圈式话筒和磁带录音机都应用了电磁感应现象,如图4-1-3是录音机的录放原理图,由图可知( )
图4-1-3
A.录音机录音时是声音信号转变成电流信号,电流信号再转变成磁信号
B.录音机放音时变化的磁场在静止的线圈里产生感应电流
C.录音机放音时线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场
D.录音机录音时线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场
【解析】 根据录音机原理可知A、B、D正确.
【答案】 ABD
4.小张家新买一台洗衣机,打算放在阳台上,可是,阳台上只有一个双孔插座,而洗衣机的插座有三只脚,小张想:电视机插座只需两孔插座,不如用钳子去掉一只脚,然后插入双孔插座中.你认为正确吗?( )
A.妥当
B.不妥当,洗衣机的外壳容易带电,应改装在有地线的三孔插座上
C.不妥当,洗衣机是功率很大的用电器
D.无所谓,怎样都行
【解析】 为防止洗衣机外壳漏电,必须用三孔插座,因为三孔插座有接地线,故B选项正确.
【答案】 B
5.阴极射线管电视机的优点是( )
A.画质好
B.容易实现薄型化
C.技术成熟
D.容易实现轻型化
【解析】 熟悉各种型号电视机的特点是解题关键.阴极射线管电视机技术成熟、价格低、耗电量大难以轻薄化.
【答案】 C
6.(多选)电视机不可与带磁物质相邻,则下列哪些物品不能与电视机放在一起( )
A.收录机 B.音箱
C.电磁炉 D.灯具
【解析】 收录机、音箱、电磁炉都是靠磁性物质工作的.
【答案】 ABC
7.现在用于家庭烹调加热食物的家用电器种类很多,加热的原理也不尽相同,下列加热装置中,直接使食物分子振动,从而起到加热作用的装置是( )
A.电饭煲 B.微波炉
C.电磁灶 D.石油气炉
【解析】 微波炉实现加热的主要元件是磁控管,磁控管能产生高频率的微波,微波能穿透食物表面进入其内部,使食物分子高速热振动,使食物内外同时进行加热,选项B正确.
【答案】 B
8.如图4-1-4所示是现代家庭生活中常见的微波炉.它的作用是快速加热食物,既省时省电,又安全卫生.有关微波炉使用的说法中不正确的是( )
图4-1-4
A.加热食物不能使用金属器皿
B.盒装牛奶可直接用微波炉加热
C.微波炉的外壳及玻璃门上的屏蔽网都是金属的
D.微波炉加热食物快的原因是电磁波可以深入到食物内部,食物的内、外部几乎同时变热
【解析】 金属对微波具有反射作用,故加热食物不能用金属器皿,A正确;盒装牛奶的包装袋内表面附有锡箔纸,对微波也有反射作用,故盒装牛奶不能直接用微波炉加热,B错误;微波炉的外壳和玻璃上的屏蔽网是金属的,可以使微波在炉腔内反射,提高能量的利用率,C正确;微波具有可透射性,D正确.
【答案】 B
9.家用的微波炉(800 W)、电视机(100 W)和洗衣机(400 W)每天都工作一个小时,一个月的耗电量是(一个月按30天计算)________度.
【解析】 这三样用电器的总功率为:
P=(800+100+400) W=1.3 kW,
每天耗电量为1.3度,一个月的耗电量是1.3×30=39度.选项C正确.
【答案】 39
10.小明家买电磁灶一台,铭牌如下表所示,他家为此铺设了专用电线,此专用电线上应该安装额定电流为________的熔丝.
【解析】 用电器的总功率为:
P=(800+500+800) W=2 100 W,
由公式:P=UI得,I== A≈9.5 A,即应选10 A的熔丝.
【答案】 10 A
11.为什么微波炉易加热含水分较多的食品?
【解析】 (1)水分子是极性分子:用它加热含水分较多的食品效果很好.它的加热原理是利用磁控管发出频率为2 450 MHz的微波,微波经炉顶传输到加热室.水分子是极性分子,它的正负电荷的中心是不重合的,因此当有微波通过时,水分子将随着微波引起的振荡电场的变化而快速振动起来.
(2)水是液态的,而且该微波的频率和水分子振动的固有频率相同,因此能使水分子发生共振,分子动能迅速增大,使食物的内能增大,温度升高.如果水以冰的形式存在,由于固体分子间结合得较紧密,吸收微波的能力就很低,加热时会很不均匀.
【答案】 见解析
12.早期电视机接收的频道为1~12频道(48.5 MHz~223 MHz),全频道电视机所接收的频道除1~12频道外,还包括13~56频道(470 MHz~862 MHz),试求早期电视机和全频道电视机所接收的无线电波的波长范围.
【解析】 根据电磁波的波长、波速和频率的关系式c=λf和电磁波在真空中的传播速度c=3×108 m/s,分别可得对应于各频道中最低频率和最高频率的波长分别为
λ1== m≈6.19 m,
λ13== m≈0.64 m,
λ12== m≈1.35 m,
λ56== m≈0.35 m,
所以,早期电视机接收的无线电波的波长范围为1.35 m≤λ≤6.19 m.
全频道电视机接收的无线电波的波长范围为0.35 m≤λ≤6.19 m.
【答案】 见解析
第三节家用电器的选择
课 标 解 读
重 点 难 点
1.知道常见家用电器技术参数(型号、能效标识、额定电压、额定电流、额定功率)的含义.知道电功和电功率的计算公式,能运用它们进行最简单的计算.
2.能根据家电的技术参数和家庭的实际情况合理选用家用电器.
1.常见家用电器技术参数的意义.(难点)
2.家用电器的合理选用.(重点)
家用电器的技术参数及合理选用
1.基本知识
(1)额定电压、额定电流、额定功率及型号是家用电器重要的技术参数,使用家用电器必须要了解这些数据.
(2)铭牌参数
①额定电压:家用电器正常工作时的最大电压称为额定电压.
②额定电流:家用电器正常工作时的最大电流称为额定电流.
③额定功率:电器在额定电压,或者额定电流下工作时对应的功率.
(3)选购家用电器,除了要看产品的功能和环保性能、品牌、价格、质量和售后服务外,还要仔细阅读产品说明书,查阅它的技术参数.
(4)在购买大功率的家用电器时,一要看功率,估算一下每月的电费开支,看是否经济适用;二要看电流,估算安装时是否需要更换导线或铺设专用线路,是否需要更换电能表和保险丝等.
2.思考判断
(1)电流做功的过程中,电能转化为其他形式的能.(√)
(2)用电器的电功率越大,电流做功越多.(×)
3.探究交流
家庭用电用“度”做单位,度是电功的单位,还是电功率的单位?
【提示】 度是电功的单位.1度=1 kW·h=3.6×106 J.
节约用电与环境保护
1.基本知识
使用家电时,我们必须提高自己的环保意识,从环保角度节约用电,家用电器的选择要根据家庭人口和实际需要,另外还应参考能效标识,选择高能效节能产品,合理配置照明电器,尽量选用发光效率高的节能光源,平时养成良好习惯.
2.思考判断
(1)2011年1月1日起施行《废弃电器电子产品回收处理条例》.(√)
(2)选用家用电器的功率越大越好.(×)
3.探究交流
某同学看电视时,发现电视机突然冒烟,他应该怎么办?
【提示】 立即断开电源,远离电视机,同时打开门窗.
家用电器的技术参数
【问题导思】
1.家用电器有哪些重要参数?
2.了解技术参数有何作用?
1.家用电器的技术参数
(1)额定电压:家用电器正常工作需要的电源电压,是家用电器正常工作的最基本的条件.我国国家电网生活用电的额定电压是220 V.
(2)功率或日耗电量:间歇性工作的电器一般提供额定功率和日耗电量两个技术参数,如空调和电冰箱等.功率是指电器工作时的电功率,日耗电量是指电器在一般情况下运行24小时的耗电量.持续工作的家用电器一般只提供电器的额定功率.
(3)家用电器的外形尺寸、质量.
(4)不同的家用电器的技术性能不同,其技术参数涉及和反映的内容也不相同.
2.技术参数的作用
技术参数能够反映家用电器的主要性能,了解技术参数可以为合理选购家用电器提供主要依据.
3.电冰箱的型号和星级
电冰箱的型号:家电的型号概括了家电的种类和主要特性:第一位字母表示种类,电冰箱用B表示;第二位或二、三位字母表示类型,C表示冷藏,D表示冷冻,CD表示冷藏及冷冻;“—”后面的数字表示有效容积;数字后面首位字母表示冷却方式,直冷式不标注,间冷式无霜标注W;最后一位字母表示改进设计序号.如型号“BCD—201WD”中的B表示电冰箱,CD表示冷藏及冷冻,201表示容积是201升,W表示冷却方式为间冷式无霜,D表示改进设计序号.
电冰箱的星级:表示冷冻室性能.三、二、一星级分别代表冷冻室最低温度不高于-18 ℃、-12 ℃、-6 ℃,四星级冷冻室性能不劣于三星级.
小明家电能表和电冰箱的铭牌如图4-3-1所示:
图4-3-1
BC-65B电冰箱
额定电压
220 V
额定功率
70 W
工作频率
50 Hz
耗电量
0.5 kW·h/24h
根据表中的信息回答下列问题:
(1)电冰箱每天消耗的电能是多少焦?
(2)若只有电冰箱在工作,每天电能表的转盘转多少转?
【解析】 (1)观察铭牌可以得出电冰箱一天耗电量为0.5 kW·h=1.8×106 J.
(2)由电能表铭牌可以看出电能表每消耗1 kW·h转3 000转,因此只有电冰箱工作,每天转1 500转.
【答案】 (1)1.8×106 J (2)1 500转
1.某同学在家中测算电冰箱的月耗电,他将家中其他用电器断开,只使用电冰箱,观察电能表转盘的转动情况,测得电冰箱制冷时,转盘每12 s转一圈,保温时,每120 s转动一圈,电能表上标明每千瓦时转2 000圈,该同学还测得电冰箱每小时制冷10 min,保温50 min,如按每月30天计算,则该电冰箱月耗电量为____________________________度.
【解析】 电能表转盘转一圈,
冰箱耗电 kW·h,
冰箱每小时制冷10分钟,电能表转盘转50圈,
耗电 kW·h;
每小时保温50分钟,电能表转盘转25圈,
耗电 kW·h,
故每小时耗电 kW·h,
每月耗电×24×30 kW·h=27 kW·h.
【答案】 27
家用电器的合理选择
【问题导思】
1.怎样合理选择家用电器?
2.选购家电时要考虑哪些因素?
考虑因素:选购家用电器,除了要看品牌、价格、质量和售后服务外,还要仔细阅读产品说明书,查阅它的技术参数,不同的家庭需要不同的家用电器,因此在选购家电时还要考虑以下几个方面的因素:
1.产品的功能:从实用的角度考虑家电的各种功能是否是你需要的,哪些功能常用,哪些功能基本不用.
2.与家居适应的技术参数、外形结构:如电视机显示屏的大小、电冰箱的容积等并非越大越好,应依据房间的大小等合理选择.电视机的最佳观看距离大约为显示屏对角线的4~5倍,电冰箱的容积达到人均60~70升即可.
3.家庭的经济条件:既要考虑购机费用,又要考虑使用过程中的后续费用,如电费、保养费用等.
4.节能和环保:考虑家电的节能效果和环境保护.如电冰箱尽量选用无氟冰箱(用氟利昂做制冷剂——对大气臭氧层破坏极大),照明灯具选用节能灯.
普通家庭在家用电器的选购上,基本上要考虑的因素包括( )
①选购产品的功能
②与家居适应的技术参数、外形结构、产品质量和售后服务以及品牌
③选购产品越先进越好,价格越昂贵越好,设计越时尚越好
④为了环保,冰箱应选无氟电冰箱,照明用具尽量选用发光效率高的节能光源
A.①② B.②④
C.②③④ D.①②④
【解析】 选购家电,首先考虑的因素是产品的功能和环保性能,还应考虑家庭人口和实际需要,不要片面追求大型化.使用家电时,应注意节约用电.选项①②④正确.答案D.
【答案】 D
2.关于下表中所提供的电视机的数据分析合理的是( )
显示器类型
阴极射线管/74 cm
等离子/90 cm
液晶/100 cm
额定功率/W
150
300
184
质量/kg
46.5
32.6
25.6
参考价格
约3 000元
约14 000元
约18 000元
外形尺寸/mm
500×536×760
893×635×309
1 002×597×105
A.客厅面积规格为5.0 m×5.6 m,从观看的理想距离来看应选用屏幕尺寸为100 cm的电视机
B.正常工作时等离子电视机消耗的电功率最小
C.正常工作时,液晶电视机比等离子电视机消耗的功率大
D.阴极射线管74 cm的电视机正常工作时每小时消耗的电能是150焦耳
【解析】 电视机的最佳观看距离大约为显示屏对角线的4~5倍,面积规格为5.0 m×5.6 m的客厅中,沙发座位到电视机显示屏的距离大约为5 m,所以选用屏幕尺寸为100 cm的电视机较为合适.
【答案】 A
【备课资源】(教师用书独具)
信息化时代的“住房”
上古之世,人们就“构木为巢,以避群害”.陕西西安半坡村发现的地面建筑,就是我们祖先的房子.经过了几千年的发展,从氏族部落到村落,房子建得越来越坚固、越来越漂亮了,但是那个时代人们日常交流的范围非常小.
工业化的大生产促进了城市的发展,高楼大厦鳞次栉比,住房也不再是孤零零的建筑物.房子里通了水、电、煤气,有了电灯、洗衣机、电冰箱,机械替代了人的部分体力劳动.由于生活的便利,住在大楼里的邻居很少来往.人们更多地奔走于家和学习、工作的场所之间.
在信息化的今天,住房除了水、电、煤气外,又有了与外界沟通信息的电话网、有线电视网、计算机互联网.人们可以在家里与遥远的朋友交流,钢筋水泥墙不再阻隔人们的交往了.人们不一定都住在拥挤的大城市,住在郊区仍然可以方便地跟办公室联系,实现家庭办公.实际上,信息化时代的房子已经联通了全世界.
时尚的现代人,能在网上建立虚拟的家:用个人主页展示自己的风采和魅力.人们可以显现自己的爱好:如果你喜欢文学,可以把古今中外的名著全放在自己的“家”里,让与自己有相同爱好的伙伴阅读;如果你喜欢歌曲,可以收集从古典到最现代的歌曲,把“家”建造为歌曲的天堂;如果你喜欢体育…在虚拟的家中还可以展现自己的能力:如果把你的创造和发明放到网上,可以与同学、朋友交流…在信息时代,网上的“家”可以是一个人所有信息的“居所”.
1.家用电器的实际电压低于其额定电压时,用电器实际消耗的功率( )
A.一定小于额定功率
B.一定大于额定功率
C.一定等于额定功率
D.可能小于额定功率,也可能大于额定功率
【解析】 用电器的实际电压低于其额定电压时,由P=可知,用电器电阻不变时,实际功率一定小于额定功率.故A正确.
【答案】 A
2.一只“220 V,100 W”的白炽灯,在110 V的电压下工作时的实际功率为( )
A.100 W B.25 W
C.400 W D.40 W
【解析】 白炽灯的电阻为R== Ω=484 Ω
白炽灯在110 V的电压下的功率为
P′== W=25 W
【答案】 B
3.
图4-3-2
根据灯泡铭牌(如图4-3-2)所给信息判断,下列说法正确的是( )
A.灯泡适宜在25 V的电路中使用
B.灯泡在电压低于220 V时,就不发光
C.灯泡在任何情况下工作时,电功率都是25 W
D.灯泡在220 V的电压下工作时,电功率是25 W
【解析】 灯泡铭牌上标记“220”指的是额定电压220 V;“25”指的是额定功率25 W;当电压比220 V低时电灯变暗.故选项D正确.
【答案】 D
4.下表是某型号电视机的技术参数.求:
显像管
屏幕有效尺寸(宽×高)
540 mm×405 mm
电源电压
AC 150~260 V 50/60 Hz
额定消耗功率
约120 W(AC 220 V 50 Hz)
整机尺寸
约755 mm(宽)×595 mm(高)
×494 mm(厚)
该型号电视机每天工作2 h,一年耗电量是多少?每kW·h电费为0.5元,一年应缴多少电费?一年按365天算.
【解析】 该电视机一年的耗电量为:
W=0.12 kW×2 h×365=87.6 kW·h.
一年应缴电费为:87.6 kW·h×0.5元/(kW·h)=43.8元.
【答案】 87.6 kW·h 43.8元
1.电能表上的一度电表示( )
A.1百瓦·小时 B.1千瓦·小时
C.1瓦·小时 D.3.6焦·秒
【答案】 B
2.下列说法正确的是( )
A.在家用电器的使用过程中,实际电压不能高出其额定电压值,但可以低于其额定电压值
B.在家用电器的使用过程中,实际电压不能低于其额定电压值,但可以高出其额定电压值
C.在家用电器的使用过程中,实际电压可以高出其额定电压值,也可以低于其额定电压值,但易损坏用电器
D.在家用电器的使用过程中,实际电压不能高出其额定电压值,也不能低于其额定电压值
【解析】 在家用电器的使用过程中,实际电压可以高于或低于其额定电压值,但电压过高或过低,用电器将不能正常工作,甚至会损坏电器.故C项正确.
【答案】 C
3.下列说法正确的是( )
A.千瓦时是电功率的单位
B.电能表是测量电功率大小的仪表
C.电功率大的用电器,消耗的电能一定多
D.功率为100 W的用电器正常工作10 h耗电1 kW·h
【解析】 “千瓦时”是指电功单位即“度”;电能表是测量用户所用电能的仪表,测电功;电功率大用电器工作时间不一定长.只有选项D对.
【答案】 D
4.一电熨斗的铭牌标有“220 V 1 000 W”字样,则它正常工作20分钟电流做功为( )
A.220 J B.1 000 J
C.20 000 J D.1.2×106 J
【解析】 W=Pt=1 000 W×20×60 s=1.2×106 J.
【答案】 D
5.有额定电压、额定电功率均相同的电风扇、电烙铁、日光灯,各自在额定电压下正常工作相同的时间,比较它们产生热量的多少,结果是( )
A.一样多 B.电风扇最多
C.电烙铁最多 D.日光灯最多
【解析】 这三种用电器中,电烙铁是把电能全部转化成电热的用电器,所以发热量电烙铁最多.
【答案】 C
6.(多选)不考虑温度对电阻的影响,对一个“220 V 40 W”的灯泡,下列说法中正确的是( )
A.接在110 V的电路上时的功率为20 W
B.接在110 V的电路上时的功率为10 W
C.接在440 V的电路上时的功率为160 W
D.接在220 V的电路上时的功率为40 W
【解析】 灯泡两端电压不同时,消耗电功率不同,电阻不变.由P=得R=,
所以=,P实=()2·P额,
U实=110 V时,P实=()2×40 W=10 W.
U实=220 V时,P实=P额=40 W.
U=440 V时灯泡已损坏,故B、D正确.
【答案】 BD
图4-3-3
7.夏天空调器正常工作时,制冷状态与送风状态交替运行.一空调器在不同工作状态下电功率随时间变化的关系如图4-3-3所示,此空调器运转1小时用电( )
A.1.0度 B.1.5度
C.2.0度 D.2.5度
【解析】 由题图可知,空调在制冷和送风状态的功率不一样,且每个周期为15分钟,空调运转1小时则有4个周期,所以空调消耗的电能W=(0.5×+2×)×4 kW·h=1.5 kW·h=1.5度.
【答案】 B
8.对于正常工作的电风扇和电饭锅,下列说法中正确的是( )
A.电风扇和电饭锅消耗的电能均大于各自产生的内能
B.电风扇和电饭锅消耗的电能均等于各自产生的内能
C.电风扇消耗的电能大于产生的内能,电饭锅消耗的电能等于产生的内能
D.电风扇消耗的电能等于产生的内能,电饭锅消耗的电能大于产生的内能
【解析】 电风扇要带动风扇页转动而对其做功,所以电风扇消耗的电能大于产生的内能;电饭锅消耗的电能全部用来发热,转化为内能,故C正确.
【答案】 C
9.一只手机电池的背面有如图4-3-4所示的一些符号,另外在手机使用说明书上对手机电池的说明书中还写有“通话3小时,待机100小时”.则该手机通话和待机时消耗的功率分别约为( )
图4-3-4
A.1.8 W、5.4×10-2 W
B.0.6 W、1.8×10-2 W
C.3.6 W、0.108 W
D.6.48×103 W、1.94×102 W
【解析】 电动势E=3.6 V,电量Q=500 mA·h,能做功W=EQ=6 480 J,所以,通话功率为P1==0.6 W,待机功率为P2==1.8×10-2 W.
【答案】 B
10.下表所示是一台洗衣机的说明书,请根据说明书解答下列问题:
丽达XQ50?8B洗衣机
防触电保护类型Ⅰ类
额定洗涤容量 5 kg
额定电压 220 V
电源频率 50 Hz
洗涤功率 330 W
甩干功率 650 W
水加热功率 1 950 W
最大工作电流 10 A
自来水压力0.05 MPa≤p≤1 MPa
重量72 kg
出厂日期:
2006年5月20日
出厂编号:
20060520253
海尔梅洛尼(青岛)洗衣机有限公司
(1)洗衣机正常工作时的电压为________V.
(2)洗衣机常温下正常洗涤2 h,消耗的电能是______________kW·h.
【解析】 (1)由说明书可知洗衣机正常工作时的电压即额定电压是220 V.
(2)洗衣机正常洗涤时的功率P=330 W=0.33 kW,正常洗涤2 h消耗的电能W=Pt=0.33×2 kW·h=0.66 kW·h.
【答案】 (1)220 V (2)0.66
11.观察某洗衣机的铭牌,解答下列问题:
防触电保护类别Ⅰ类
额定洗涤容量5 kg
额定电压220 V
电源频率50 Hz
洗涤功率330 W
甩干功率650 W
水加热功率1 950 W
最大工作电流10 A
自来水压力
0.05 MPa≤p≤1 MPa
重量72 kg
出厂日期:1997年8月28日
出厂编号:970828253
(1)正常洗涤时,通过洗衣机的电流多大?
(2)给水加热的电阻丝电阻有多大?
【解析】 (1)正常洗涤时,通过洗衣机的电流为
I== A=1.5 A
(2)给水加热的电阻丝电阻为
R== Ω=24.8 Ω.
【答案】 (1)1.5 A (2)24.8 Ω
12.一只规格“220 V 1 000 W”的电炉,求它在正常工作时的电阻.若电网电压为200 V,求电炉的实际功率.在220 V电压下,如果平均每天使用电炉2 h,求此电炉一个月(30天)要消耗多少度电?
【解析】 由P=
电炉的电阻R== Ω=48.4 Ω,
电压为U′=200 V时电炉的实际功率
P实== W≈826.4 W.
在U=220 V额定电压下,电炉消耗的功率是额定功率.W=Pt=1×2×30 kW·h=60 kW·h=60度.
【答案】 48.4 Ω 826.4 W 60度
第四节家用电器的基本元件
课 标 解 读
重 点 难 点
1.识别电阻器、电容器、电感器.
2.初步了解它们在电路中的作用以及在日常生活和生产中的应用.
1.电阻器、电容器、电感器的识别.(重点)
2.它们在电路中的作用.(难点)
电阻器的作用
1.基本知识
电阻的主要作用:在电路中电阻的主要作用是改变和控制电路中的电流、电压的大小,即电阻器对电流有阻碍作用.
2.思考判断
(1)金属导体的电阻随温度的升高而增大.(√)
(2)滑动变阻器是靠改变连入电路的导体的横截面积来改变电阻的.(×)
3.探究交流
导体的电阻与哪些因素有关?
【提示】 导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积有关,与温度也有关系。
电容器和电感器
1.基本知识
(1)电容器
①组成:电容器由互相靠近而又彼此绝缘的两个导体组成.
②作用:能够把外部电路的电能储存在电容器内部的电场中.
③在电路中的功效:直流电不能通过电容器,交流电能通过电容器,交流电的频率越低,电流的通过能力越低.
(2)电感器
①组成:由导线绕成的各种形状的线圈.
②作用:能够把外部电路的电能储存在电感器内部的磁场中.
③在电路中的功效:电感器对交流电有阻碍作用,直流电能通过电感器.交流电的频率越高,阻碍作用越明显.
2.思考判断
(1)电容器可以用来储存电荷.(√)
(2)电感器对直流电、交流电都没有阻碍作用.(×)
3.探究交流
电容器是互相靠近而彼此绝缘的两个导体组成,交流电是怎样通过电容器的?
【提示】 交流电能通过电容器是电容器不断地充电放电的结果.
电阻器的作用和分类
【问题导思】
1.电阻器在电路中有何作用?
2.常见电阻器分为哪几类?
图4-4-1
1.控制电路:通过改变电阻器的电阻值,改变电路中的电流或改变电路中某部分电路的电压,如图4-4-1.
2.释放热能:电流通过电阻器时,电能全部转化为热能.电烤箱、电炉、电熨斗等就是利用电阻器的这一特性工作的.
3.各种电阻器
(1)普通电阻:由电阻值受环境温度等因素影响很小或者不受环境温度等因素影响的金属材料制成.普通电阻可制成定值电阻和变阻器,变阻器是利用改变导体长度来改变导体电阻的.
(2)热敏电阻:电阻值随温度的变化而改变,分金属热敏电阻和半导体热敏电阻两种.一般应用于温度传感器电路中.
(3)光敏电阻:电阻值随照射光的强弱的变化而改变,一般光敏电阻的阻值随入射光强度的增加而减小.光敏电阻一般应用于光传感器电路中.
(4)压敏电阻:电阻值随电压的变化而变化.
用功率2 kW的电炉把2 kg水从20℃加热到100 ℃,如电炉的效率为30%,需要多少时间?已知水的比热为4.2×103 J/(kg·℃).
【解析】 根据加热水所需吸收的热与电流产生的热量,由热平衡方程即得.
2 kg水从20 ℃加热至100 ℃需吸热:Q1=cmΔt.
电炉在时间t内放出的有效热量为Q2=η·Pt.
由Q1=Q2,即:cmΔt=η·Pt.
得加热时间
t== s=1 120 s.
【答案】 1 120 s.
1.用“热得快”烧水,当电压为U时,经时间t可烧开一壶水,如电压下降30%,则烧开同样一壶水需时间为( )
A.t B.t C.3t D.t
【解析】 由Q=t得:当Q和R一定时,加热时间t与电压的平方成反比,即=()2,所以当电压降为U2=0.7U1=0.7U时,所需时间t2=()2t1=t1=t.
【答案】 D
电容器
【问题导思】
1.电容器的基本结构怎样?
2.电容器在电路中有何作用?
1.电容器(如图):电容器是一种能容纳电荷的容器.由两个彼此绝缘且相近的导体组成.平行板电容器由两个正对的金属板——极板和置于两板之间的绝缘物质——电介质组成.电容器所带电荷量是指一板上的电荷量的绝对值.
2.电容器的作用
(1)储存电能:把外部电路的电能储存在电容器内部的电场中.
(2)隔直流通交流:直流电不能通过电容器,交流电能够通过电容器.交流电的频率越低,电容器对交流电的阻碍作用越明显.
(3)电容器的充电和放电:
充电:把原来不带电的电容器的一个极板与电池组的正极相连,另一个极板与负极相连,如图4-4-2,使两个极板上分别带上了等量的异种电荷.
图4-4-2
放电:充电后的电容器两个极板之间存在电压,把两个极板用导线接通,两极板上的电荷互相中和.
使用220 V交流电源的电气设备和电子仪器,金属外壳与电源之间都有良好的绝缘性.但是,有时候用手摸外壳时仍会感到“麻手”,用试电笔测试时氖管也会发光,这是为什么?
【审题指导】 考虑到电容器的特性——通交流,隔直流.
【解析】 既然用手摸外壳时仍会感到“麻手”,用试电笔测试时氖管也会发光这充分说明外壳上有电荷,通过接触形成电流,这与交变电流有关,金属外壳与电源之间虽然都有良好的绝缘性,但相当于一个电容器,交变电流是可以通过的.
【答案】 与电源相连的机芯和金属外壳可以看作电容器的两个极板,交变电流能够“通过”这个“电容器”.
2.一个小灯泡和电容器串联后接在交流电源的两端,当交流电源的频率增大时( )
A.电灯变暗 B.电灯变亮
C.电灯亮度不变 D.不能确定
【解析】 交流电能够通过电容器.交流电的频率越低,电容器对交流电的阻碍作用越明显.当交流电频率增大时,电容器对交流电的阻碍作用减小,灯泡亮度增加.
【答案】 B
【备课资源】(教师用书独具)
为什么灯泡摔破会很响?
普通白炽照明灯泡是依靠电流将灯丝加热到白炽温度(2 500 ℃左右)而发光的.温度很高的灯丝在空气中很容易被氧化,所以它必须隔绝空气工作,即将灯泡内抽成真空或充入与灯丝不起化学作用的氮气等惰性气体.
一般灯泡40 W以下的抽成真空,40 W以上的充入氩气、氮气等惰性气体,这样可以防止钨在高温时升华.灯泡内部气体的压强很小,远小于外面的大气压强.当灯泡破裂的时候,灯泡周围的空气就会填充灯泡内部的空间而发生碰撞从而发出很大的响声.这同马德堡半球被拉开时发出很大的响声道理是一样的.
1.关于导体的电阻及导电性能(电阻率)的说法中,正确的是( )
A.导体对电流的阻碍作用叫导体的电阻,因此只有导体有电流通过时,才具有电阻
B.由R=U/I可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比
C.将一根导线一分为二,则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一
D.以上说法均不对
【解析】 导体对电流的阻碍作用叫做导体的电阻,它只跟导体的几何形状和材料性质有关,跟导体是否通电及通电电流的大小无关.导电性能(电阻率)的大小和导体几何形状无关,只跟材料性质和温度有关.所以选D.
【答案】 D
2.如图4-4-3所示,一个灯泡和一个电感器相连后与一个交流电源相接,现将一块铁芯插入线圈之后,该灯泡将( )
图4-4-3
A.变亮 B.变暗
C.对灯没影响 D.不能确定
【解析】 线圈和灯泡是串联的,因此加在串联电路两端的总电压一定是绕组上的电势差与灯泡上的电势差
之和.由墙上插孔提供220 V的交流电压,当未插铁芯时,由于线圈导线是粗的,其电阻很小,空心线圈的自感系数也很小,线圈在电路中对电流的阻碍作用很小,因此灯泡两端的电压几乎为220 V;当铁芯插入线圈后,线圈的自感系数比原来大得多,当交变电流通过时会产生较大的自感电动势阻碍回路中电流的变化,使得加在灯泡两端的电压小于220 V,因而灯泡的亮度将变暗,故B选项正确.
【答案】 B
3.
图4-4-4
如图4-4-4所示电路由交变电源供电,如果交变电流的频率增大,则( )
A.电容器上电容增大
B.电容器阻碍作用增大
C.电路中灯泡亮度变亮
D.电路中灯泡亮度变暗
【解析】 电容器对高频交流电的阻碍作用很小.
【答案】 C
4.电熨斗通电一段时间后,熨斗面很烫,而连接电熨斗的导线却不怎么热,这是因为( )
A.导线的电阻远小于熨斗的电阻,导线消耗的电能很少
B.通过导线的电流远小于通过熨斗的电流
C.导线的散热比熨斗快
D.导线外有绝缘皮隔热
【解析】 导线与电熨斗是一种串联关系,由于导线电阻很小,所以消耗电能少.
【答案】 A
1.下列电器或设备中,属于纯电阻电器或设备的有( )
A.电扇和电吹风 B.白炽灯和电热毯
C.洗衣机和电烙铁 D.电解槽和电冰箱
【解析】 纯电阻电器或设备是指把电能全部转化为内能(热能)的电器或设备,以上电器中,电热毯、电烙铁、白炽灯都是纯电阻电器;电扇和电吹风、洗衣机是电动机,它们把电能的一部分转化为内能,另一部分转化为机械能;电解槽把电能的一部分转化为化学能,另一部分转化为机械能;电冰箱是致冷设备,是转移能量的设备.
【答案】 B
2.交变电流通过一段长直导线时,电流为I,如果把这根长直导线绕成线圈,再接入原电路,通过线圈的电流为I′,则( )
A.I′>I B.I′C.I′=I D.无法比较
【解析】 当交变电流通过长直导线时,对交变电流的阻碍作用相当于一个电阻器;当导线绕成线圈后,就成了一个电感器,除受电阻的阻碍作用外,还受到电感器的阻碍作用,电流减小.
【答案】 B
3.(多选)某电容器上标有“1.5 μF 9 V”的字样,则该电容器( )
A.该电容器的电容是1.5 μF
B.该电容器的耐压值是9 V
C.加在该电容器上的电压不应超过9 V
D.该电容器的击穿电压为9 V
【解析】 电容器上标注的“1.5 μF,9 V”是电容器的标称容量,即电容的数值为1.5 μF和电容器的额定电压是9 V,额定电压是电容器长时间连续可靠工作时,两极间承受的最高电压,简称耐压.若电容器的实际电压超过额定电压,就会被击穿而失去作用,所以电容器的击穿电压要大于其额定电压,故A、B、C正确.
【答案】 ABC
4.(多选)下列说法正确的是( )
A.直流电不能通过电容器
B.电容器接在交流电源上,电路里有电流,这是电容器的充电和放电电流
C.电容器接在交流电源上,电路里有电流,这证明电荷流过了电容器两极之间的绝缘介质
D.电容器接在交流电源上,电容器的充电、放电电流在电路里流动的效果,就像电流通过电容器一样
【解析】 电容器能“通交流、隔直流”,电容器对直流电来说,相当于电阻无穷大,A正确.对交流电,由于电容器的充、放电形成了电流,电流虽然没有通过电容器,但从效果上看,好像电流通过了电容器,B、D正确,C错误.
【答案】 ABD
5.如图4-4-5所示,输入端ab的输入电压既有直流成分,又有交流成分,以下说法正确的是(L的直流电阻不为零)( )
图4-4-5
A.直流成分只能从L经过
B.交流成分只能从R经过
C.通过R的电流既有直流成分,又有交流成分
D.以上说法均不正确
【解析】 电阻器既能通过交流电,又能通过直流电;电感器对交流电有阻碍作用,但并不是一点交流成份也不能通过.
【答案】 C
6.如图4-4-6所示,把电阻R、电感线圈L、电容器C并联接到一交流电源上,三个电流表示数相同.若保持电源电压大小不变,而将频率减小,则三个电流表的示数I1、I2、I3的关系是( )
图4-4-6
A.I1=I2=I3 B.I1>I2>I3
C.I2>I1>I3 D.I3>I1>I2
【解析】 频率变小,电感器阻碍作用变小,电流表I2变大,频率变小,电容器阻碍作用变大,I3变小;电阻器不受频率影响,I1不变.
【答案】 C
7.(多选)关于电容器、电感器的说法,正确的是( )
A.电容器通低频交流电,电感器通高频交流电
B.电容器通高频交流电,电感器通低频交流电
C.电容器通直流电,电感器通交流电
D.电感器通直流电,电容器通交流电
【解析】 电容器“隔直流,通交流”.电感器“阻高频,通低频”,故选B、D.
【答案】 BD
8.(多选)如图4-4-7所示,甲、乙是规格相同的灯泡,A、B两端加直流电压时,甲灯正常发光,乙灯完全不亮;当A、B两端加上有效值和直流电压相等的交流电压时,甲灯发出微弱的光,乙灯能正常发光,下列说法正确的有( )
图4-4-7
A.与甲灯串联的元件X是电容器
B.与乙灯串联的元件Y是电容器
C.与甲灯串联的元件X是电感线圈
D.与乙灯串联的元件Y是电感线圈
【解析】 加直流电时,乙灯不亮,则Y有隔直的作用,加交流电时甲发微弱的光,则X有对交流的阻碍作用.
【答案】 BC
9.下列关于电容器和电感器在电路中的作用的说法正确的是( )
A.交流电的频率越高,电流通过电容器的能力越强
B.交流电的频率越高,电流通过电感器的能力越强
C.电容器在电路中的作用是通直流阻交流
D.电感器在电路中的作用是通交流阻直流
【解析】 电容器在电路里:通交流,隔直流,通高频,阻低频;电感器在电路里:通直流,阻交流,通低频,阻高频.故A正确.
【答案】 A
10.(多选)关于电感线圈说法正确的是( )
A.电感线圈的电阻很小可以忽略不计
B.电感线圈能够通交流,阻直流
C.电感线圈能够通低频,阻高频
D.以上说法都正确
【解析】 电感线圈电阻很小可以忽略,故A项正确.电感线圈对直流电交流电的作用特点“通直流阻交流、通低频阻高频”,故B错误,C正确,D错误.故选A、C.
【答案】 AC
11.电阻器是利用材料对电流产生阻碍作用的特性制造的电路元件.有的材料,在温度升高时电阻减小得非常迅速,利用这种材料可以制成体积很小的________电阻,它能将温度变化迅速转化成电信号,测量这种电信号,就可以知道温度变化的情况.有的材料,在光照下电阻大大减小,利用这种材料可以制成体积很小的________电阻.
【解析】 热敏电阻对温度变化特别敏感,当温度发生变化时,其电阻值变化特别明显.而光敏电阻对光照变化特别敏感,当光照变化时,其电阻值变化特别明显.
【答案】 热敏 光敏
12.如图4-4-8所示电路,电源为直流电源,闭合开关S后,小灯泡发亮的是哪几个?
图4-4-8
【解析】 因为电源是直流电源,电阻只是使电路中的电流变小,小灯泡变暗,所以A灯泡亮;电感器通直流电,所以B灯泡亮;电容器通交流电,断直流电,所以C灯泡不亮.
【答案】 A、B灯泡
第五节家用电器故障与安全用电
课 标 解 读
重 点 难 点
1.了解家用电器常见故障发生的原因,具有排除简单家用电器故障的技能.
2.知道电路有两种基本连接方式,即串联和并联,了解串联电路和并联电路的特点,会连接简单的电路.
3.了解家庭电路的组成.知道熔丝和低压断路器在电路中的作用,能根据家庭的实际用电功率选择熔丝或低压断路器.
4.了解安全用电知识,具有安全用电的意识
1.排除简单家用电器故障.(难点)
2.简单的电路连接.(重点)
3.安全用电.(重点)
家用电器故障的初步判断
1.基本知识
家电发生故障时,可以从电路及电器本身两方面来判断问题所在.
(1)观察电源指示灯、电源插座,确定是供电电路还是电器出现问题.
(2)判断家电不能正常工作的症结所在,适当查阅家电说明书.对简单的故障,可以用好的元件替换坏的元件,进行排除,恢复正常使用.
2.思考判断
(1)家庭电路中常出的故障是短路,断路漏电等.(√)
(2)在选择电线时,应该使电线的安全电流稍大于最大正常工作电流.(√)
3.探究交流
家庭电路中,如果用电器一接上去熔丝就熔断,可能的故障是什么?
【提示】 可能是短路,也可能负载过大。
家庭电路和安全用电
1.基本知识
(1)家庭电路
家庭电路有火线、零线、地线三条线.家电一般是并联连接.家庭耗电量由电能表(如图4-5-1所示)测量.家庭电路应该先连接电能表,再连接漏电保护开关,最后接用电器.
图4-5-1
(2)安全用电
为了安全地使用家电,应注意电能表和电线与所用的家电匹配;电源插头与插座匹配;最好使用固定插座,因为移动插座容易因超负荷而发生危险.使用三脚插头的电器,在发生漏电事故时,可以通过地线,把短路电流引向大地,保证使用者的安全.
2.思考判断
(1)当出现短路故障时,漏电保护器会自动切断电路.(×)
(2)经过低压配电变压器输出的电压为380 V/220 V,对人体是比较安全的.(×)
3.探究交流
我们生活中常见这样的现象:路旁的灯一个坏了,而其他的灯还亮,而家中的一串小彩灯一个坏了,整串都不亮了,这是为什么呢?
【提示】 所有的路灯是并联关系,一个灯坏了,只是一个支路断路,而其他支路仍是通路,其他灯还亮,而小彩灯是串联关系,一个灯坏,整个电路成了断路,所有灯都不会亮.
家电电器故障初步判断的一般
方法步骤
【问题导思】
1.怎样初步判断家用电器的故障?
2.怎样排除家用电器的故障?
1.观察:观察电器的电源及电源指示灯,听声音(如洗衣机、冰箱、空调、音响类)、看图象(如电视机)、闻气味等.
2.对照:查看说明书,对照说明书检查、排除故障.在大概确定故障原因后,可用替换基本元件的方法来排除故障.
3.联系:不要随意拆卸元件或者调整元件位置,及时联系售后服务站排除故障.
小红家中的4盏灯突然全部熄灭了,检查保险丝发现并未烧断,用测电笔测试室内各处电路时,氖管都发光.她对故障作了下列4种判断,其中正确的是( )
A.灯泡全部烧坏了 B.进户零线断路
C.室内线路某处短路 D.进户火线断路
【审题指导】 题中所列4种可能的判断,都可导致四盏灯不亮.但要确认出真正的原因,还需结合所检查的情况及物理知识进行判断.
【解析】 首先,由于保险丝未断,说明不是室内线路短路现象,故C错误.又由于用测电笔测试室内各处电路时.氖管都发光.说明火线可进入到室内,故D错误.另外用测电笔测试零线时,正常情况下氖管应不发光,现在氖管发光,说明零线通过灯泡的灯丝与火线处于接通状态.故灯泡全部烧坏是不可能的,即A也被排除了.
因此本题的答案应选择B,即由于进户零线断路,使电路不能闭合形成电流回路,灯泡都不亮,但室内各处都处于有电状态(氖管发光).
【答案】 B
1.在家庭电路中常常发生:在台灯开关断开的情况下,把台灯插头插入插座时,室内其他电灯全部熄灭,保险丝熔断;有时是在台灯插头插入插座后,闭合台灯开关,室内其他电灯熄灭,保险丝熔断.引起这两种故障的最大可能是( )
A.前者是插座短路,后者是灯泡短路
B.前者是插头短路,后者是灯泡短路
C.两者都是插座短路
D.两者都是插头短路
【解析】 家庭电路中的保险丝熔断,是由于电路中的电流过大引起.而产生电流过大的原因有两个:一是用电器总功率过大,二是发生短路.由生活常识可知台灯的功率一般较小,所以造成保险丝熔断的原因不会是因台灯的功率过大.由台灯插头未插入插座时,室内电灯正常发光可知插座处没有短路.在台灯开关断开的情况下,把台灯插头插入插座时,室内其他灯全部熄灭,保险丝熔断,这是由于插头短路引起;在台灯插头插入插座后,闭合开关室内其他灯熄灭,保险丝熔断,这是由于灯泡短路造成.由以上分析可判定选项B正确.
【答案】 B
安全用电
【问题导思】
1.怎样安全用电?
2.怎样处理触电、电器火灾事故.
1.家庭电路的一般组成
家庭电路由入户线、电能表、空气开关、漏电保护开关、三脚插座、普通插座、用电器等组成,如图4-5-2.
图4-5-2
(1)入户线:火线、零线、地线.地线的作用是保障用电人员的人身安全,是漏电保护的前提条件.有电动机的家用电器、在潮湿环境中使用的电器、具有金属外壳的电器和其他规定使用接地的家用电器必须做好接地保护,否则外壳容易带电.
(2)电能表:串联在交流电路中用来测量家庭用电的耗电量.
(3)漏电保护开关:在发生触电、漏电现象时能够立即切断电源,保障用电人员的人身安全.
家庭电路应注意下列问题:
(1)必须安装漏电保护开关.
(2)电能表、电线与家用电器的总容量匹配,大功率电器如空调机等应使用专线供电.
(3)使用固定插座,有接地线的家用电器必须使用三孔插座,三孔插座、三孔活动插座必须安装接地线,禁止将三孔插座改为二孔插座.在洗手间、厨房使用带防护罩的固定插座,以防止水、灰尘的进入.电器的插头要与插座匹配.
2.安全用电
(1)不要超负荷用电,以免电流过大引起电线熔化造成短路,引起火灾.
(2)使用保险丝的电路要选用与电线匹配的熔断丝,不可随意加粗或用金属丝替代.
(3)漏电保护开关安装在无腐蚀性气体、无爆炸危险品、无高温热源的场所.定期对漏电保护开关进行灵敏性检测.
(4)湿手不接触带电设备,不用湿布擦带电设备,并且要防止用电器受潮.
(5)使用家用电器一定要先仔细阅读说明书,特别是用电注意事项.移动家用电器时要断开电源.拔取电源线时,应当手持插头,切勿直接牵拉电源线,以免损坏电源线,或者造成接头脱落.
(6)不能负载过大,否则容易导致危险.使用电热器具时要注意防止发生火灾.
(7)遇到电器设备着火,若一时无法判明原因,不得用手拔插头、拉闸刀开关,要借用绝缘工具拔下插头或拉开闸刀开关.
(8)有金属外壳的家用电器一定要采用带保护接地线的三孔插座.
3.触电、电器火灾事故处置
电流对人体的损害主要是电热灼伤和强烈的肌肉痉挛,引起呼吸抑制或心跳骤停,严重电击能够直接危及生命.电流对人体的损伤与通过人体的电流的大小有关,如图4-5-3所示,0.01 A以下的电流一般不会对人体造成损伤.
图4-5-3
发生触电事故时,应采取以下措施:
(1)立即切断电源,无法切断电源时应使用绝缘的木棒等使触电者脱离电源.
(2)将脱离电源的触电者移动到通风干燥处仰卧,松开上衣、鞋带,检查其呼吸、颈部动脉搏动情况.
(3)如果触电者呼吸、心跳停止,应进行人工呼吸,实施心脏复苏抢救.同时拨打急救电话.
(4)绝对不可用手接触或用金属、潮湿的物体接触没脱离电源的触电者.
发生电器火灾事故时,应采取以下措施:
(1)立即切断电源.
(2)用灭火器灭火,电视机、电脑着火应用棉被、毛毯等物体捂灭.
(3)在无法切断电源时应用不导电的灭火剂灭火,不可用水或泡沫灭火剂.
(4)电源没切断前,绝对不可把水浇到电器、开关上,不可用手接触电器、开关.
关于家庭用电,下列做法中正确的是( )
①在卫生间选用防水开关 ②在儿童能触及的范围内,采用带防护门的插座 ③让电视机长期处于遥控待机状态 ④多个电器方便地接在同一移动插座上
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
【审题指导】 安全用电要从多方面考虑,开关、插座潮湿,线路电流过大,人体触及带电部位等都能引起触电或火灾事故.
【解析】 逐项分析如下:
选项
诊断
结论
①
在卫生间选用防水开关能够较好的防止触电等事故的发生
√
②
采用带防护门的插座可避免儿童将手指插入插孔引起触电事故
√
③
让电视机长期处于遥控待机状态,浪费电能
×
④
多个电器接在同一移动插座上,当同时开启这些电器时,会造成瞬间电流很大,电压下降,影响电器正常工作.甚至因移动插座连接线超负荷而发热引起火灾.
×
【答案】 A
2.下列关于安全用电的说法中正确的是( )
A.所有家用电器的外壳一定要接地
B.低压电器和高压电器设备都可以接近,但不能接触
C.控制电灯的开关一端跟电灯连接,另一端必须接在火线上
D.准备接大功率用电器的插座,必须在通插座的火线上和零线上各装一根保险丝
【解析】 有电动机的家用电器和规定使用接地的家用电器,具有金属外壳的电器必须做好接地保护,否则外壳容易带电.一般家用电器外壳不需要接地.选项A错误.
低压电器可以接近,但不能接触带电部位.高压电器设备不能接近,更不能接触,因为高压电器设备周围电场很强,人体接近时容易产生高压电弧触电.选项B错误.
保险丝应串联在电源线的火线上,选项D错误.
【答案】 C
【备课资源】(教师用书独具)
特斯拉拒绝诺贝尔奖
1888年,特斯拉发明了交流多相电力传输系统,并因此获得专利.他的工作却使提倡应用直流电的爱迪生大为恼火,于是双方开展一场激烈竞争.为了证实交流电的安全性,特斯拉专门举行记者招待会,他让交流电从“特斯拉线圈”通过他的身体点亮了灯,在场的记者们个个看得目瞪口呆.特斯拉和爱迪生之间的矛盾是如此之深,以致当他知道自己将与爱迪生一起分享1912年的诺贝尔物理学奖时,他表示不接受授奖.最后这个年度的诺贝尔物理学奖便转发给了瑞典的物理学家达伦.
1.下列说法不正确的是( )
A.不要在电线上晒衣服
B.不准用剪刀或没有绝缘柄的钳子剪断电线
C.小鸟停在电线上不会触电死亡,是因为两爪间电压很小
D.用测电笔辨别火线与零线时,手不能接触测电笔上的任何金属
【解析】 测电笔使用时,食指与测电笔尾部相接触.
【答案】 D
2.小明家的保险丝突然熔断,不可能的原因是( )
A.家用电器的总功率过大
B.导线绝缘皮损坏,火线、零线直接接触,造成短路
C.火线断路
D.灯座里的电线发生短路
【解析】 保险丝熔断,说明干路中电流过大,A、B、D三项均有可能,C项火线断路电流变为零,不可能.
【答案】 C
3.某户的熔丝盒内安装的是额定电流为5 A的熔丝,则这个家庭电路中最多能够同时安装“220 V 40 W”的灯________盏.
【解析】 每盏灯的额定电流I0== A= A,I=5 A,==27.5,则最多能同时安装“220 V 40 W”的灯27盏.
【答案】 27
4.如图4-5-4是刚安装的家庭电路的电路图,电工师傅为了检查电路是否出现短路,在准备接入保险丝的A、B点间先接入一盏220 V 15 W的检验灯.
图4-5-4
(1)断开开关S1,闭合开关S2,检验灯正常发光;
(2)断开开关S2,闭合开关S1,发现检验灯发光较暗.
根据以上现象,你可以判断出________(选填“L1”或“L2”或“没有”)发生短路.
【解析】 断开S1,闭合S2,灯L2正常发光,就说明L2没有分压,并且电路是通的,不是断路,所以L2发生短路.
【答案】 L2
1.洗衣机、电冰箱等家用电器都使用三孔插座,是因为如果不接地( )
A.家用电器不能工作
B.家用电器的寿命会缩短
C.人接触家用电器时可能发生触电事故
D.家用电器消耗电能会增加
【解析】 家用电器如发生漏电,会使外壳带电,如果不接地会发生触电事故.如果接地良好,会将电荷及时导入大地,防止触电事故的发生.
【答案】 C
2.下列关于家庭电路各种元件排列安装顺序,正确的是( )
A.总空气开关和漏电保护开关、电能表、专线开关和其他电器空气开关、用电器
B.电能表、总空气开关和漏电保护开关、专线开关和其他电器空气开关、用电器
C.电能表、总空气开关和漏电保护开关、用电器、专线开关和其他电器空气开关
D.总空气开关和漏电保护开关、专线开关和其他电器空气开关、电能表、用电器
【解析】 根据家庭用电线路图可知B正确.
【答案】 B
3.普通照明电路的一只白炽灯灯泡不发光了.电工师傅在检修时,拧下灯口的上盖,露出了两个接线柱,然后用测电笔分别去接触两接线处,结果发现,两接线柱都能够使测电笔的氖管发光,根据这一现象,电工师傅就断定了故障的性质及发生故障的部位.以下说法中你认为正确的是( )
A.短路,短路处必在灯口内
B.短路,短路处必在跟灯口连接的两根电线之间
C.断路,必是跟灯口连接的两根电线有一根断了,且断掉的那根是零线,而灯泡的钨丝肯定没有断
D.断路,必是灯泡的钨丝断了,而不是连接灯口的电线断了
【解析】 两接线柱都能使测电笔的氖管发光,说明零线断路,且火线经用电器传到与零线相连的另一接线柱,即灯丝没断,故C正确.
【答案】 C
4.下列做法妥当的是 ( )
A.发现有人触电,应立即用手将触电人拉开,使其与电源线分离
B.发现有人触电,应立即切断电源或用干燥木棒等把人和电线分离
C.进入室内时发现煤气味很浓,应立即在室内打电话报警,同时打开门窗通风
D.不可用湿手拔插电器插头,但可以用湿手牵动导线把电器插头从插座中拉出来
【解析】 发生触电事故时应先切断电源,无法切断电源时应用绝缘物体将触电者与电源线分离.绝对不可用手将触电者拉开,因为这样做施救者同样会触电,A错,B正确;室内煤气浓度较大时,打电话发生的电磁感应现象产生火花放电,很容易引起煤气爆炸,C错;用湿手拔插头时可能发生触电事故,用湿手牵动导线把插头从插座中拉出时,也可能发生意外,D错.
【答案】 B
5.发现电线起火,应采用下面哪种方法( )
A.用水扑灭火
B.迅速拉下开关,切断电源
C.用小刀或剪刀切断电源
D.找电工处理
【解析】 电线着火通常是电线中电流过大造成的.含杂质的水是导体,用水抢救不但不能将火扑灭,反而水到处流动,使抢救的人员可能触电.找电工处理会贻误灭火的时机.小刀或剪刀是金属,用这些金属切断电源时会造成触电事故.最好的办法是拉下开关,切断电源.
【答案】 B
6.一个标有“6 V 3 W”的灯泡,欲接到9 V的电源上能正常发光,应给它( )
A.串联一个3 Ω的电阻
B.并联一个3 Ω的电阻
C.串联一个6 Ω的电阻
D.并联一个6 Ω的电阻
【解析】 首先排除并联电阻的方法,因为并联时灯泡直接接在电源上,灯泡不安全.串联时电路中电流为I==0.5 A,分压为3 V,所以串联电阻为R串= Ω=6 Ω.
【答案】 C
7.如图4-5-5所示,闭合开关S后,发现电灯L不亮,且保险丝没有熔断.某同学用测电笔测试灯头的两根电线C、D,发现这两处都能使测电笔的氖管发光;再用测电笔测试火线A和零线B时,氖管在测火线A时能发光,在测零线B时不发光.那么,可以断定故障是( )
图4-5-5
A.火线和零线短路
B.电灯L短路
C.电线AC段某处断路
D.电线BD段某处断路
【解析】 用测电笔测试灯头的两根电线C、D,氖管发光,说明AC段和CD段都没有断路处,故C错.用测电笔测火线A时,氖管发光,测零线B时不发光,可判定BD段有断路处,火线和零线不可能短路,故A错,D对,若电灯L短路,保险丝会熔断,故B错.
【答案】 D
8.三只不同的小灯泡,电阻分别为R1、R2、R3(R1,R2,R3互不相等).把它们并联起来,接在电源两端,则下列说法正确的是( )
A.通过每只小灯泡的电流相等
B.每只小灯泡两端的电压相等
C.每只小灯泡消耗的功率相等
D.一只小灯泡熄灭了,其他小灯泡不能继续发光
【解析】 根据并联电路的特点,可判定B正确,A、D错误.由P=可知若电压相等,电阻不相等,则功率就不相等,C错.
【答案】 B
9.家庭电路里有________、________和________三条线,家电一般是________连接.
【解析】 家庭电路中为安全起见,要使用火线、零线和地线三条线,因为发生漏电事故时,地线把短路电流引向大地而不流经人体,保证了使用者的安全,家电一般是并联连接,因为大多数用电器并不都同时工作,且它们的额定电压大都是220 V.
【答案】 火线 零线 地线 并联
10.某同学家电能表的规格是(5 A,220 V),他家已有40 W灯2盏,80 W彩电1台,120 W洗衣机1台,当这些电器同时使用时,能否再接一只800 W的电饭煲使用?
【解析】 电能表额定功率
P=UI=220 V×5 A=1 100 W.
原有电器总功率
P1=P灯×2+P视+P机
=40 W×2+80 W+120 W=280 W,
P-P1=1 100 W-280 W=820 W>800 W,
能再接一只800 W的电饭煲使用.
【答案】 见解析
11.某家庭要安装一套家庭供热水系统.所选用电热水器的技术参数中标有:“加热功率/电压3 800 W/220 V”.若需要为电热水器安装一个熔断器,参考下列数据通过计算说明,应该选择多大直径的熔丝?
常用铅锡合金熔丝的技术数据(铅95%,锡5%)
额定电
流I/A
2
2.6
3.3
4.8
7
11
15
18
22
直径
d/mm
0.508
0.61
0.71
0.915
1.22
1.63
2.03
2.34
2.65
【解析】 P=3 800 W,U=220 V,I== A≈17.27 A.查表可知:应选用直径为2.34 mm,额定电流为18 A的熔丝.
【答案】 应选用直径为2.34 mm的熔丝
12.某校教学大楼有教室24间,每间教室装有“PZ220-40”白炽灯6只.
(1)求引入大楼照明线中的电流.
(2)若平均每日用电3 h,每月以30日计,每月耗电多少度?
【解析】 可由P=UI及并联电路中I=I1+I2+I3+…求出大楼照明线中的电流I,可由W=Pt求耗电量.
(1)每个教室用电的功率是P=40×6 W=240 W,
全楼用电总功率是P总=P×24=5.76×103 W.
所以I总===26.2 A.
(2)全楼月耗电量为W=P总·t=5.76 kW×3×30 h=518.4 kW·h=518.4度.
【答案】 (1)26.2 A (2)518.4度
家用电器的选购及正确使用
选购时,应该考虑的因素首先是产品的功能,其次是与家居适应的技术参数、外形结构、产品质量与售后服务以及品牌等,还有一个因素则是家庭的经济条件.购进家电后,一般的使用步骤是首先阅读说明书的安装和安全注意事项,看电源是否符合要求;再按要求安装好机器,检查确认后接通电源;然后按说明书的指引学习使用各种功能.说明书应保管好,以供日后遗忘或者维护时查阅.
如图4-1是一种电水壶的铭牌.某同学用这种电水壶烧水,他将水放至最大水量,测得水的温度是18 ℃,通电5 min 50 s水烧开(标准大气压下),试通过计算,回答下列问题:
图4-1
(1)此水壶正常工作时的电流是多大?
(2)该电水壶电热丝的电阻是多少?
(3)若测得电源电压实际为210 V,算一算此电水壶工作的效率是多大?
【解析】 (1)水壶的额定电压为220 V,额定功率为1 280 W,根据公式:I额== A=5.82 A.
(2)由于电水壶是纯电阻用电器,所以
R== Ω=37.8 Ω.
(3)电压为210 V时,实际功率
P实==1 116.7 W,
5 min 50 s放出热量Q=Pt=408 345 J;电水壶传给水的热量Q′=cm·Δt=344 400 J,
所以电水壶效率η=×100%=84.3%.
【答案】 (1)5.82 A (2)37.8 Ω (3)84.3%
用电器正常工作的分析方法
1.用电器正常工作的条件
(1)用电器两端的实际电压等于其额定电压;
(2)用电器中的实际电流等于额定电流;
(3)用电器的实际电功率等于其额定功率.
由于以上三个条件中的任何一个得到满足时,其余两个条件同样满足,因此它们是用电器正常工作的等效条件,灵活选用等效条件,往往能够简化解题过程.
2.用电器接入电路时的约定
(1)纯电阻用电器接入电路中,若无特别说明,应认为其电阻不变;
(2)用电器的实际功率超过额定功率时,认为它将被烧毁,不考虑其安全系数;
(3)没有注明额定值的用电器(如用于限流的变阻器等)接入电路时,认为其工作的物理量均小于其额定值,能安全使用.
如图4-2所示电路中E为电源,其电动势E=9.0 V,内阻可忽略不计,AB为滑动变阻器,其电阻R=30 Ω,L为一小灯泡,其额定电压U=6.0 V,额定功率P=1.8 W;S为开关,开始时滑动变阻器的触头位于B端,现在接通开关S,然后将触头缓慢地向A方滑动,当到达某一位置C处时,小灯泡刚好正常发光,则CB之间的电阻应为( )
图4-2
A.10 Ω B.20 Ω
C.15 Ω D.5 Ω
【解析】 灯泡的工作电流I== A=0.3 A
故其电阻RL== Ω=20 Ω
此时AC间电阻R1== Ω=10 Ω
故CB间电阻为R2=R-R1=20 Ω
故B选项正确.
【答案】 B
课件11张PPT。家用电器的选购及正确使用 用电器正常工作的分析方法 课件43张PPT。常见的家用电器 智能化 环保 数字化 液晶电视机 等离子电视机 低 大 环保节能 薄 清晰 耗电量大 较易老化 小 轻 省时省电 大 小 长 大 最强 省 缠绕 大 大 制冷 制热 变频技术 智能化 常见家用电器的原理 磁控管 炉腔 控制系统 磁控管 炉腔 电磁感应 感应电流 磁带 话筒 扬声器 音频导风轮 自然风 电流空调机的基本结构和原理 微波特性及加热原理 课时作业(十三) 课件36张PPT。家用电器的技术参数及合理选用 电压 电流 功率 最大 最大 额定电压 额定电流 说明书 技术参数 功率 电流 节约用电与环境保护 节约 家庭人口 实际需要 高能效节能 家用电器的技术参数 家用电器的合理选择 课时作业(十四) 课件31张PPT。电阻器的作用 电流 电压 阻碍 电容器和电感器 互相靠近 绝缘 电能 直流 交流 低 线圈 交流 直流 高 电阻器的作用和分类 电容器 课时作业(十五) 课件39张PPT。家用电器故障的初步判断 说明书 替换 家庭电路和安全用电 电能表漏电保护开关 匹配 固定 三脚 地线 家电电器故障初步判断的一般方法步骤 安全用电 课时作业(十六) 综合检测(四)
第四章 家用电器与日常生活
(分值:100分 时间:60分钟)
一、选择题(本大题共10个小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的或不答的得0分)
1.随着我国人民生活水平的不断提高,家庭中使用的电器越来越多.下列电器中主要利用电流的热效应工作的是( )
A.电风扇 B.电视机
C.洗衣机 D.电饭煲
【解析】 主要利用电流的热效应工作的电器是指把电能全部转化为内能(热能)的电器,故D正确.
【答案】 D
2.关于家庭电路,下列说法中正确的是( )
A.家庭电路采用的是电压为220 V的交流电
B.洗衣机、电冰箱等家用电器都使用三孔插座,是为了节约用电
C.在家庭电路中,已有两盏灯正常发光,若再打开电视,则电路中的总电流变小
D.可以用铜丝代替保险丝,这样可以防止断电
【解析】 使用三孔插座,是为了防止因漏电而发生触电事故,故B错;在家庭电路中,并联的用电器越多,总电阻越小,家庭电路的电压220 V不变,则电路中的总电流变大,故C错;保险丝不断电则无法起到保护电路的作用,故D错.
【答案】 A
3.关于电感对交变电流的影响,下述说法中正确的是( )
A.电感不能通直流电流,只能通交变电流
B.电感对各种不同频率的交变电流的阻碍作用相同
C.同一个电感线圈对频率越低的交变电流的阻碍越小
D.同一个电感线圈对频率越高的交变电流的阻碍越小
【解析】 电感既能通直流电,也能通交流电,对直流电阻碍作用很小,对交流电阻碍作用较大,且随交流电频率的升高,阻碍作用增大.
【答案】 C
4.一只普通白炽灯,不通电时灯丝的电阻为R1;正常发光时灯丝的电阻为R2.比较R1和R2的大小,应是( )
A.R1>R2 B.R1C.R1=R2 D.条件不足,无法判断
【解析】 白炽灯灯丝的电阻随温度的升高而增大,则R1【答案】 B
5.
图1
如图1所示,一盏电灯接在家庭电路中,当开关S闭合时,电灯不亮,用测电笔分别接触A、B、C、D时,发现A、B、C三点处测电笔的氖管发光,D点处测电笔的氖管不发光,则电路中的故障原因是( )
A.开关S接触不良
B.灯泡的灯丝断了
C.导线CD间有断路
D.无法确定
【解析】 A、B、C三点发光,即三点和火线是连通的,断路处是C、D之间.
【答案】 C
6.如图2所示的电路中,若要灯泡持续发光,则S端应该接入( )
图2
A.交流电源 B.直流电源
C.滑动变阻器 D.开关
【解析】 电容器在电路中通交流电,隔直流电,要想使灯泡持续发光,S端应接入交流电源,故A正确.
【答案】 A
7.工人师傅在改装电炉时,为了使电功率减小到原来的一半,下列措施中可行的是( )
A.截去一半电炉丝
B.串联一条相同的电炉丝
C.并联一条相同的电炉丝
D.把连接电炉和电源的电线长度增加一倍
【解析】 串联一条相同的电炉丝,电阻变为原来的2倍,而并联一条相同的电炉丝,总电阻变为原来的一半,再根据P=进行判断可知B正确.
【答案】 B
8.某同学自己在家看电视,突然发现电视机冒了烟,他采取的措施正确的是( )
A.马上跑到外面去喊人
B.立即断开电源,远离电视机,同时打开门窗
C.继续观察,看发生什么后果
D.心里害怕,自己走开了也不知怎么办才好
【解析】 触电和用电设备发生故障时,首先是切断电源,严禁用水扑灭.避免由此引起的火灾.继续观察和外出喊人都会造成事故的发展.
【答案】 B
9.(多选)某学生在研究串联电路电压特点的实验中,所用电路如图3所示,接通S后,将有内阻的电压表并联在A、C两点时,电压表的读数为U,当并联在A、B两点时,读数为零,则故障的原因可能是( )
图3
A.AB段断路 B.BC段断路
C.AB段短路 D.BC段短路
【解析】 将电压表并联在A、C两点时,电压表测电源电压;并联在A、B两点时,电压表测的是AB两端的电压.当BC段断路时,电压表无法工作,无示数;当AB段短路时,AB段相当于一根导线,读数为零;故B、C正确.
【答案】 BC
10.有三个用电器,其中一个为“220 V 60 W”的电风扇,一个为“220 V 60 W”的白炽灯,另一个是“220 V 60 W”的电热器,都在额定电压下工作相同的时间,比较这三个用电器产生的热量( )
A.电风扇最少 B.白炽灯最少
C.电热器最少 D.都一样
【解析】 电风扇是将电能转化为机械能和热能,故在相同时间内产生的热量最少.
【答案】 A
二、非选择题(本题共6个小题,共60分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不得分.有数值计算的题,答案中应明确写出数值和单位)
11.(8分)(2013·德州检测)在图4所示电路中,A、B的电压保持一定,UAB=12 V,电阻R1=R2=R3=6 Ω.电键S未接通时,R1两端电压是________V;电键S接通时,R1两端电压是________V.
图4
【解析】 当电键S未接通时,R1与R2串联,
电路中总电阻R=R1+R2=6 Ω+6 Ω=12 Ω,
电路中电流I===1 A,
则U1=IR1=1 A×6 Ω=6 V;
当电键S接通时,R1与R3并联后与R2串联,
R1与R3并联后的总电阻
R′== Ω=3 Ω,
UR′∶UR2=R′∶R2=1∶2,则R1两端电压
U1=UAB=UAB=4 V.
【答案】 6 4
12.(8分)(2013·营口检测)某同学为测量家里一盏灯的实际功率,他只开亮这一盏灯,观察电度表转盘在3 min内转了9转,若每千瓦时该表转3 000转,则这只灯泡的实际功率为________.
【解析】 消耗的电能W=×3.6×106 J=1.08×104 J,灯泡的实际功率P== W=60 W
【答案】 60 W
13.(8分)一直流电动机线圈内阻一定,在线圈两端加电压为4 V时,电流为1.6 A,电动机正常工作,求该电动机正常工作时,输入的电功率是多少?
【解析】 电动机正常工作时,输入功率P=UI=4×1.6 W=6.4 W.
【答案】 6.4 W
14.(10分)一种随身听充电电池(充电器)的说明书如下表所示,阅读后回答有关问题:
充电电池(充电器)
输入:交流220 V,50 Hz,4 W
输出:直流1.2 V,350 mA
播放时间:(在气温25 ℃、平稳旋转、有效模式下大致工作的小时数)
电池类型
时间(h)
充电式电池(A)
17
碱性电池
57.5
兼备型(A)
77
在充电电池(配备)完全充足电(需要2.5 h)的情况下,受工作条件影响,上述工作时间可能会减少.
(1)充电电池使用的是什么电源?有什么技术指标?
(2)充电电池输出的是什么样的电流?有什么技术参数?
(3)充电电池在完全充电的情况下,一般可以播放多长时间?
【解析】 (1)充电电池使用的是交流电源.交流电压220 V,频率50 Hz,输入电功率4 W.
(2)充电电池输出的是直流电.电压为1.2 V,电流大小为350 mA.
(3)充电电池在完全充电的情况下,一般可以播放17 h.
【答案】 见解析
15.(12分)电热毯、电饭锅等是人们常用的电热式家用电器,它们一般具有加热和保温功能,其工作原理大致相同.下图5为某种电热式电器的简化电路图,主要元件有电阻丝R1、R2和自动开关S.
图5
(1)当自动开关S闭合和断开时,用电器分别处于什么状态?
(2)用电器由照明电路供电(U=220 V),设加热时用电器的电功率为400 W,保温时用电器的电功率为40 W,则R1和R2分别为多大?
【解析】 (1)S闭合,处于加热状态;S断开,处于保温状态.
(2)由电功率公式得P1= P2=
联立得R1=121 Ω,R2=1 089 Ω.
【答案】 (1)S闭合,处于加热状态;S断开,处于保温状态.
(2)R1=121 Ω R2=1 089 Ω
16.(14分)当李老师最后离开计算机房要去关闭总电闸时,发现电能表(如图6所示)的转盘仍在缓慢地转动.他用手表粗略地估测了一下.1 min转盘转动了5 r.经检查发现,原来机房内还有20台电脑显示器处于待机状态.请你算算1台电脑显示器的待机功率约为多大?并就此问题联系实际谈谈在日常生活中如何节约用电?
图6
【解析】 20台电脑显示器消耗的电能
W=×3.6×106 J=6×103 J
1台电脑显示器消耗的电能
W′===300 J
1台电脑显示器的待机功率
P== W=5 W
节约用电要从小事做起,如平时不使用电视时,最好要关闭电源,不要使其处于待机状态.
【答案】 见解析
1.微波在传播过程中若遇到金属,则会被金属面全部反射,但微波在传播过程中能很好穿过介质,并引起介质所装食物的水分子发生振动从而使食物被加热,关于频率是2 450 MHz的微波,下列说法中正确的是( )
A.这一微波的波长约为0.12 m
B.这一微波的波长约为245 m
C.微波加热是利用了电流的热效应
D.微波炉加热食物的器皿最好是金属器皿
【解析】 由公式:c=λf代入数据得,频率是2 450 MHz的微波的波长是0.12 m,故A正确,B错误.微波加热是利用极性分子在微波作用下剧烈运动分子间摩擦生热,故C错.因为金属反射微波,故D错误.故选A.
【答案】 A
2.(多选)以下说法正确的是( )
A.微波具有致热性 B.微波具有反射性
C.微波具有可透射性 D.以上说法都不对
【解析】 微波的特点:①致热性;②反射性;③可透射性,故A、B、C正确.
【答案】 ABC
3.(多选)动圈式话筒和磁带录音机都应用了电磁感应现象,如图4-1-3是录音机的录放原理图,由图可知( )
图4-1-3
A.录音机录音时是声音信号转变成电流信号,电流信号再转变成磁信号
B.录音机放音时变化的磁场在静止的线圈里产生感应电流
C.录音机放音时线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场
D.录音机录音时线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场
【解析】 根据录音机原理可知A、B、D正确.
【答案】 ABD
4.小张家新买一台洗衣机,打算放在阳台上,可是,阳台上只有一个双孔插座,而洗衣机的插座有三只脚,小张想:电视机插座只需两孔插座,不如用钳子去掉一只脚,然后插入双孔插座中.你认为正确吗?( )
A.妥当
B.不妥当,洗衣机的外壳容易带电,应改装在有地线的三孔插座上
C.不妥当,洗衣机是功率很大的用电器
D.无所谓,怎样都行
【解析】 为防止洗衣机外壳漏电,必须用三孔插座,因为三孔插座有接地线,故B选项正确.
【答案】 B
5.阴极射线管电视机的优点是( )
A.画质好
B.容易实现薄型化
C.技术成熟
D.容易实现轻型化
【解析】 熟悉各种型号电视机的特点是解题关键.阴极射线管电视机技术成熟、价格低、耗电量大难以轻薄化.
【答案】 C
6.(多选)电视机不可与带磁物质相邻,则下列哪些物品不能与电视机放在一起( )
A.收录机 B.音箱
C.电磁炉 D.灯具
【解析】 收录机、音箱、电磁炉都是靠磁性物质工作的.
【答案】 ABC
7.现在用于家庭烹调加热食物的家用电器种类很多,加热的原理也不尽相同,下列加热装置中,直接使食物分子振动,从而起到加热作用的装置是( )
A.电饭煲 B.微波炉
C.电磁灶 D.石油气炉
【解析】 微波炉实现加热的主要元件是磁控管,磁控管能产生高频率的微波,微波能穿透食物表面进入其内部,使食物分子高速热振动,使食物内外同时进行加热,选项B正确.
【答案】 B
8.如图4-1-4所示是现代家庭生活中常见的微波炉.它的作用是快速加热食物,既省时省电,又安全卫生.有关微波炉使用的说法中不正确的是( )
图4-1-4
A.加热食物不能使用金属器皿
B.盒装牛奶可直接用微波炉加热
C.微波炉的外壳及玻璃门上的屏蔽网都是金属的
D.微波炉加热食物快的原因是电磁波可以深入到食物内部,食物的内、外部几乎同时变热
【解析】 金属对微波具有反射作用,故加热食物不能用金属器皿,A正确;盒装牛奶的包装袋内表面附有锡箔纸,对微波也有反射作用,故盒装牛奶不能直接用微波炉加热,B错误;微波炉的外壳和玻璃上的屏蔽网是金属的,可以使微波在炉腔内反射,提高能量的利用率,C正确;微波具有可透射性,D正确.
【答案】 B
9.家用的微波炉(800 W)、电视机(100 W)和洗衣机(400 W)每天都工作一个小时,一个月的耗电量是(一个月按30天计算)________度.
【解析】 这三样用电器的总功率为:
P=(800+100+400) W=1.3 kW,
每天耗电量为1.3度,一个月的耗电量是1.3×30=39度.选项C正确.
【答案】 39
10.小明家买电磁灶一台,铭牌如下表所示,他家为此铺设了专用电线,此专用电线上应该安装额定电流为________的熔丝.
【解析】 用电器的总功率为:
P=(800+500+800) W=2 100 W,
由公式:P=UI得,I== A≈9.5 A,即应选10 A的熔丝.
【答案】 10 A
11.为什么微波炉易加热含水分较多的食品?
【解析】 (1)水分子是极性分子:用它加热含水分较多的食品效果很好.它的加热原理是利用磁控管发出频率为2 450 MHz的微波,微波经炉顶传输到加热室.水分子是极性分子,它的正负电荷的中心是不重合的,因此当有微波通过时,水分子将随着微波引起的振荡电场的变化而快速振动起来.
(2)水是液态的,而且该微波的频率和水分子振动的固有频率相同,因此能使水分子发生共振,分子动能迅速增大,使食物的内能增大,温度升高.如果水以冰的形式存在,由于固体分子间结合得较紧密,吸收微波的能力就很低,加热时会很不均匀.
【答案】 见解析
12.早期电视机接收的频道为1~12频道(48.5 MHz~223 MHz),全频道电视机所接收的频道除1~12频道外,还包括13~56频道(470 MHz~862 MHz),试求早期电视机和全频道电视机所接收的无线电波的波长范围.
【解析】 根据电磁波的波长、波速和频率的关系式c=λf和电磁波在真空中的传播速度c=3×108 m/s,分别可得对应于各频道中最低频率和最高频率的波长分别为
λ1== m≈6.19 m,
λ13== m≈0.64 m,
λ12== m≈1.35 m,
λ56== m≈0.35 m,
所以,早期电视机接收的无线电波的波长范围为1.35 m≤λ≤6.19 m.
全频道电视机接收的无线电波的波长范围为0.35 m≤λ≤6.19 m.
【答案】 见解析
1.电能表上的一度电表示( )
A.1百瓦·小时 B.1千瓦·小时
C.1瓦·小时 D.3.6焦·秒
【答案】 B
2.下列说法正确的是( )
A.在家用电器的使用过程中,实际电压不能高出其额定电压值,但可以低于其额定电压值
B.在家用电器的使用过程中,实际电压不能低于其额定电压值,但可以高出其额定电压值
C.在家用电器的使用过程中,实际电压可以高出其额定电压值,也可以低于其额定电压值,但易损坏用电器
D.在家用电器的使用过程中,实际电压不能高出其额定电压值,也不能低于其额定电压值
【解析】 在家用电器的使用过程中,实际电压可以高于或低于其额定电压值,但电压过高或过低,用电器将不能正常工作,甚至会损坏电器.故C项正确.
【答案】 C
3.下列说法正确的是( )
A.千瓦时是电功率的单位
B.电能表是测量电功率大小的仪表
C.电功率大的用电器,消耗的电能一定多
D.功率为100 W的用电器正常工作10 h耗电1 kW·h
【解析】 “千瓦时”是指电功单位即“度”;电能表是测量用户所用电能的仪表,测电功;电功率大用电器工作时间不一定长.只有选项D对.
【答案】 D
4.一电熨斗的铭牌标有“220 V 1 000 W”字样,则它正常工作20分钟电流做功为( )
A.220 J B.1 000 J
C.20 000 J D.1.2×106 J
【解析】 W=Pt=1 000 W×20×60 s=1.2×106 J.
【答案】 D
5.有额定电压、额定电功率均相同的电风扇、电烙铁、日光灯,各自在额定电压下正常工作相同的时间,比较它们产生热量的多少,结果是( )
A.一样多 B.电风扇最多
C.电烙铁最多 D.日光灯最多
【解析】 这三种用电器中,电烙铁是把电能全部转化成电热的用电器,所以发热量电烙铁最多.
【答案】 C
6.(多选)不考虑温度对电阻的影响,对一个“220 V 40 W”的灯泡,下列说法中正确的是( )
A.接在110 V的电路上时的功率为20 W
B.接在110 V的电路上时的功率为10 W
C.接在440 V的电路上时的功率为160 W
D.接在220 V的电路上时的功率为40 W
【解析】 灯泡两端电压不同时,消耗电功率不同,电阻不变.由P=得R=,
所以=,P实=()2·P额,
U实=110 V时,P实=()2×40 W=10 W.
U实=220 V时,P实=P额=40 W.
U=440 V时灯泡已损坏,故B、D正确.
【答案】 BD
图4-3-3
7.夏天空调器正常工作时,制冷状态与送风状态交替运行.一空调器在不同工作状态下电功率随时间变化的关系如图4-3-3所示,此空调器运转1小时用电( )
A.1.0度 B.1.5度
C.2.0度 D.2.5度
【解析】 由题图可知,空调在制冷和送风状态的功率不一样,且每个周期为15分钟,空调运转1小时则有4个周期,所以空调消耗的电能W=(0.5×+2×)×4 kW·h=1.5 kW·h=1.5度.
【答案】 B
8.对于正常工作的电风扇和电饭锅,下列说法中正确的是( )
A.电风扇和电饭锅消耗的电能均大于各自产生的内能
B.电风扇和电饭锅消耗的电能均等于各自产生的内能
C.电风扇消耗的电能大于产生的内能,电饭锅消耗的电能等于产生的内能
D.电风扇消耗的电能等于产生的内能,电饭锅消耗的电能大于产生的内能
【解析】 电风扇要带动风扇页转动而对其做功,所以电风扇消耗的电能大于产生的内能;电饭锅消耗的电能全部用来发热,转化为内能,故C正确.
【答案】 C
9.一只手机电池的背面有如图4-3-4所示的一些符号,另外在手机使用说明书上对手机电池的说明书中还写有“通话3小时,待机100小时”.则该手机通话和待机时消耗的功率分别约为( )
图4-3-4
A.1.8 W、5.4×10-2 W
B.0.6 W、1.8×10-2 W
C.3.6 W、0.108 W
D.6.48×103 W、1.94×102 W
【解析】 电动势E=3.6 V,电量Q=500 mA·h,能做功W=EQ=6 480 J,所以,通话功率为P1==0.6 W,待机功率为P2==1.8×10-2 W.
【答案】 B
10.下表所示是一台洗衣机的说明书,请根据说明书解答下列问题:
丽达XQ50?8B洗衣机
防触电保护类型Ⅰ类
额定洗涤容量 5 kg
额定电压 220 V
电源频率 50 Hz
洗涤功率 330 W
甩干功率 650 W
水加热功率 1 950 W
最大工作电流 10 A
自来水压力0.05 MPa≤p≤1 MPa
重量72 kg
出厂日期:
2006年5月20日
出厂编号:
20060520253
海尔梅洛尼(青岛)洗衣机有限公司
(1)洗衣机正常工作时的电压为________V.
(2)洗衣机常温下正常洗涤2 h,消耗的电能是______________kW·h.
【解析】 (1)由说明书可知洗衣机正常工作时的电压即额定电压是220 V.
(2)洗衣机正常洗涤时的功率P=330 W=0.33 kW,正常洗涤2 h消耗的电能W=Pt=0.33×2 kW·h=0.66 kW·h.
【答案】 (1)220 V (2)0.66
11.观察某洗衣机的铭牌,解答下列问题:
防触电保护类别Ⅰ类
额定洗涤容量5 kg
额定电压220 V
电源频率50 Hz
洗涤功率330 W
甩干功率650 W
水加热功率1 950 W
最大工作电流10 A
自来水压力
0.05 MPa≤p≤1 MPa
重量72 kg
出厂日期:1997年8月28日
出厂编号:970828253
(1)正常洗涤时,通过洗衣机的电流多大?
(2)给水加热的电阻丝电阻有多大?
【解析】 (1)正常洗涤时,通过洗衣机的电流为
I== A=1.5 A
(2)给水加热的电阻丝电阻为
R== Ω=24.8 Ω.
【答案】 (1)1.5 A (2)24.8 Ω
12.一只规格“220 V 1 000 W”的电炉,求它在正常工作时的电阻.若电网电压为200 V,求电炉的实际功率.在220 V电压下,如果平均每天使用电炉2 h,求此电炉一个月(30天)要消耗多少度电?
【解析】 由P=
电炉的电阻R== Ω=48.4 Ω,
电压为U′=200 V时电炉的实际功率
P实== W≈826.4 W.
在U=220 V额定电压下,电炉消耗的功率是额定功率.W=Pt=1×2×30 kW·h=60 kW·h=60度.
【答案】 48.4 Ω 826.4 W 60度
1.下列电器或设备中,属于纯电阻电器或设备的有( )
A.电扇和电吹风 B.白炽灯和电热毯
C.洗衣机和电烙铁 D.电解槽和电冰箱
【解析】 纯电阻电器或设备是指把电能全部转化为内能(热能)的电器或设备,以上电器中,电热毯、电烙铁、白炽灯都是纯电阻电器;电扇和电吹风、洗衣机是电动机,它们把电能的一部分转化为内能,另一部分转化为机械能;电解槽把电能的一部分转化为化学能,另一部分转化为机械能;电冰箱是致冷设备,是转移能量的设备.
【答案】 B
2.交变电流通过一段长直导线时,电流为I,如果把这根长直导线绕成线圈,再接入原电路,通过线圈的电流为I′,则( )
A.I′>I B.I′C.I′=I D.无法比较
【解析】 当交变电流通过长直导线时,对交变电流的阻碍作用相当于一个电阻器;当导线绕成线圈后,就成了一个电感器,除受电阻的阻碍作用外,还受到电感器的阻碍作用,电流减小.
【答案】 B
3.(多选)某电容器上标有“1.5 μF 9 V”的字样,则该电容器( )
A.该电容器的电容是1.5 μF
B.该电容器的耐压值是9 V
C.加在该电容器上的电压不应超过9 V
D.该电容器的击穿电压为9 V
【解析】 电容器上标注的“1.5 μF,9 V”是电容器的标称容量,即电容的数值为1.5 μF和电容器的额定电压是9 V,额定电压是电容器长时间连续可靠工作时,两极间承受的最高电压,简称耐压.若电容器的实际电压超过额定电压,就会被击穿而失去作用,所以电容器的击穿电压要大于其额定电压,故A、B、C正确.
【答案】 ABC
4.(多选)下列说法正确的是( )
A.直流电不能通过电容器
B.电容器接在交流电源上,电路里有电流,这是电容器的充电和放电电流
C.电容器接在交流电源上,电路里有电流,这证明电荷流过了电容器两极之间的绝缘介质
D.电容器接在交流电源上,电容器的充电、放电电流在电路里流动的效果,就像电流通过电容器一样
【解析】 电容器能“通交流、隔直流”,电容器对直流电来说,相当于电阻无穷大,A正确.对交流电,由于电容器的充、放电形成了电流,电流虽然没有通过电容器,但从效果上看,好像电流通过了电容器,B、D正确,C错误.
【答案】 ABD
5.如图4-4-5所示,输入端ab的输入电压既有直流成分,又有交流成分,以下说法正确的是(L的直流电阻不为零)( )
图4-4-5
A.直流成分只能从L经过
B.交流成分只能从R经过
C.通过R的电流既有直流成分,又有交流成分
D.以上说法均不正确
【解析】 电阻器既能通过交流电,又能通过直流电;电感器对交流电有阻碍作用,但并不是一点交流成份也不能通过.
【答案】 C
6.如图4-4-6所示,把电阻R、电感线圈L、电容器C并联接到一交流电源上,三个电流表示数相同.若保持电源电压大小不变,而将频率减小,则三个电流表的示数I1、I2、I3的关系是( )
图4-4-6
A.I1=I2=I3 B.I1>I2>I3
C.I2>I1>I3 D.I3>I1>I2
【解析】 频率变小,电感器阻碍作用变小,电流表I2变大,频率变小,电容器阻碍作用变大,I3变小;电阻器不受频率影响,I1不变.
【答案】 C
7.(多选)关于电容器、电感器的说法,正确的是( )
A.电容器通低频交流电,电感器通高频交流电
B.电容器通高频交流电,电感器通低频交流电
C.电容器通直流电,电感器通交流电
D.电感器通直流电,电容器通交流电
【解析】 电容器“隔直流,通交流”.电感器“阻高频,通低频”,故选B、D.
【答案】 BD
8.(多选)如图4-4-7所示,甲、乙是规格相同的灯泡,A、B两端加直流电压时,甲灯正常发光,乙灯完全不亮;当A、B两端加上有效值和直流电压相等的交流电压时,甲灯发出微弱的光,乙灯能正常发光,下列说法正确的有( )
图4-4-7
A.与甲灯串联的元件X是电容器
B.与乙灯串联的元件Y是电容器
C.与甲灯串联的元件X是电感线圈
D.与乙灯串联的元件Y是电感线圈
【解析】 加直流电时,乙灯不亮,则Y有隔直的作用,加交流电时甲发微弱的光,则X有对交流的阻碍作用.
【答案】 BC
9.下列关于电容器和电感器在电路中的作用的说法正确的是( )
A.交流电的频率越高,电流通过电容器的能力越强
B.交流电的频率越高,电流通过电感器的能力越强
C.电容器在电路中的作用是通直流阻交流
D.电感器在电路中的作用是通交流阻直流
【解析】 电容器在电路里:通交流,隔直流,通高频,阻低频;电感器在电路里:通直流,阻交流,通低频,阻高频.故A正确.
【答案】 A
10.(多选)关于电感线圈说法正确的是( )
A.电感线圈的电阻很小可以忽略不计
B.电感线圈能够通交流,阻直流
C.电感线圈能够通低频,阻高频
D.以上说法都正确
【解析】 电感线圈电阻很小可以忽略,故A项正确.电感线圈对直流电交流电的作用特点“通直流阻交流、通低频阻高频”,故B错误,C正确,D错误.故选A、C.
【答案】 AC
11.电阻器是利用材料对电流产生阻碍作用的特性制造的电路元件.有的材料,在温度升高时电阻减小得非常迅速,利用这种材料可以制成体积很小的________电阻,它能将温度变化迅速转化成电信号,测量这种电信号,就可以知道温度变化的情况.有的材料,在光照下电阻大大减小,利用这种材料可以制成体积很小的________电阻.
【解析】 热敏电阻对温度变化特别敏感,当温度发生变化时,其电阻值变化特别明显.而光敏电阻对光照变化特别敏感,当光照变化时,其电阻值变化特别明显.
【答案】 热敏 光敏
12.如图4-4-8所示电路,电源为直流电源,闭合开关S后,小灯泡发亮的是哪几个?
图4-4-8
【解析】 因为电源是直流电源,电阻只是使电路中的电流变小,小灯泡变暗,所以A灯泡亮;电感器通直流电,所以B灯泡亮;电容器通交流电,断直流电,所以C灯泡不亮.
【答案】 A、B灯泡
1.洗衣机、电冰箱等家用电器都使用三孔插座,是因为如果不接地( )
A.家用电器不能工作
B.家用电器的寿命会缩短
C.人接触家用电器时可能发生触电事故
D.家用电器消耗电能会增加
【解析】 家用电器如发生漏电,会使外壳带电,如果不接地会发生触电事故.如果接地良好,会将电荷及时导入大地,防止触电事故的发生.
【答案】 C
2.下列关于家庭电路各种元件排列安装顺序,正确的是( )
A.总空气开关和漏电保护开关、电能表、专线开关和其他电器空气开关、用电器
B.电能表、总空气开关和漏电保护开关、专线开关和其他电器空气开关、用电器
C.电能表、总空气开关和漏电保护开关、用电器、专线开关和其他电器空气开关
D.总空气开关和漏电保护开关、专线开关和其他电器空气开关、电能表、用电器
【解析】 根据家庭用电线路图可知B正确.
【答案】 B
3.普通照明电路的一只白炽灯灯泡不发光了.电工师傅在检修时,拧下灯口的上盖,露出了两个接线柱,然后用测电笔分别去接触两接线处,结果发现,两接线柱都能够使测电笔的氖管发光,根据这一现象,电工师傅就断定了故障的性质及发生故障的部位.以下说法中你认为正确的是( )
A.短路,短路处必在灯口内
B.短路,短路处必在跟灯口连接的两根电线之间
C.断路,必是跟灯口连接的两根电线有一根断了,且断掉的那根是零线,而灯泡的钨丝肯定没有断
D.断路,必是灯泡的钨丝断了,而不是连接灯口的电线断了
【解析】 两接线柱都能使测电笔的氖管发光,说明零线断路,且火线经用电器传到与零线相连的另一接线柱,即灯丝没断,故C正确.
【答案】 C
4.下列做法妥当的是 ( )
A.发现有人触电,应立即用手将触电人拉开,使其与电源线分离
B.发现有人触电,应立即切断电源或用干燥木棒等把人和电线分离
C.进入室内时发现煤气味很浓,应立即在室内打电话报警,同时打开门窗通风
D.不可用湿手拔插电器插头,但可以用湿手牵动导线把电器插头从插座中拉出来
【解析】 发生触电事故时应先切断电源,无法切断电源时应用绝缘物体将触电者与电源线分离.绝对不可用手将触电者拉开,因为这样做施救者同样会触电,A错,B正确;室内煤气浓度较大时,打电话发生的电磁感应现象产生火花放电,很容易引起煤气爆炸,C错;用湿手拔插头时可能发生触电事故,用湿手牵动导线把插头从插座中拉出时,也可能发生意外,D错.
【答案】 B
5.发现电线起火,应采用下面哪种方法( )
A.用水扑灭火
B.迅速拉下开关,切断电源
C.用小刀或剪刀切断电源
D.找电工处理
【解析】 电线着火通常是电线中电流过大造成的.含杂质的水是导体,用水抢救不但不能将火扑灭,反而水到处流动,使抢救的人员可能触电.找电工处理会贻误灭火的时机.小刀或剪刀是金属,用这些金属切断电源时会造成触电事故.最好的办法是拉下开关,切断电源.
【答案】 B
6.一个标有“6 V 3 W”的灯泡,欲接到9 V的电源上能正常发光,应给它( )
A.串联一个3 Ω的电阻
B.并联一个3 Ω的电阻
C.串联一个6 Ω的电阻
D.并联一个6 Ω的电阻
【解析】 首先排除并联电阻的方法,因为并联时灯泡直接接在电源上,灯泡不安全.串联时电路中电流为I==0.5 A,分压为3 V,所以串联电阻为R串= Ω=6 Ω.
【答案】 C
7.如图4-5-5所示,闭合开关S后,发现电灯L不亮,且保险丝没有熔断.某同学用测电笔测试灯头的两根电线C、D,发现这两处都能使测电笔的氖管发光;再用测电笔测试火线A和零线B时,氖管在测火线A时能发光,在测零线B时不发光.那么,可以断定故障是( )
图4-5-5
A.火线和零线短路
B.电灯L短路
C.电线AC段某处断路
D.电线BD段某处断路
【解析】 用测电笔测试灯头的两根电线C、D,氖管发光,说明AC段和CD段都没有断路处,故C错.用测电笔测火线A时,氖管发光,测零线B时不发光,可判定BD段有断路处,火线和零线不可能短路,故A错,D对,若电灯L短路,保险丝会熔断,故B错.
【答案】 D
8.三只不同的小灯泡,电阻分别为R1、R2、R3(R1,R2,R3互不相等).把它们并联起来,接在电源两端,则下列说法正确的是( )
A.通过每只小灯泡的电流相等
B.每只小灯泡两端的电压相等
C.每只小灯泡消耗的功率相等
D.一只小灯泡熄灭了,其他小灯泡不能继续发光
【解析】 根据并联电路的特点,可判定B正确,A、D错误.由P=可知若电压相等,电阻不相等,则功率就不相等,C错.
【答案】 B
9.家庭电路里有________、________和________三条线,家电一般是________连接.
【解析】 家庭电路中为安全起见,要使用火线、零线和地线三条线,因为发生漏电事故时,地线把短路电流引向大地而不流经人体,保证了使用者的安全,家电一般是并联连接,因为大多数用电器并不都同时工作,且它们的额定电压大都是220 V.
【答案】 火线 零线 地线 并联
10.某同学家电能表的规格是(5 A,220 V),他家已有40 W灯2盏,80 W彩电1台,120 W洗衣机1台,当这些电器同时使用时,能否再接一只800 W的电饭煲使用?
【解析】 电能表额定功率
P=UI=220 V×5 A=1 100 W.
原有电器总功率
P1=P灯×2+P视+P机
=40 W×2+80 W+120 W=280 W,
P-P1=1 100 W-280 W=820 W>800 W,
能再接一只800 W的电饭煲使用.
【答案】 见解析
11.某家庭要安装一套家庭供热水系统.所选用电热水器的技术参数中标有:“加热功率/电压3 800 W/220 V”.若需要为电热水器安装一个熔断器,参考下列数据通过计算说明,应该选择多大直径的熔丝?
常用铅锡合金熔丝的技术数据(铅95%,锡5%)
额定电
流I/A
2
2.6
3.3
4.8
7
11
15
18
22
直径
d/mm
0.508
0.61
0.71
0.915
1.22
1.63
2.03
2.34
2.65
【解析】 P=3 800 W,U=220 V,I== A≈17.27 A.查表可知:应选用直径为2.34 mm,额定电流为18 A的熔丝.
【答案】 应选用直径为2.34 mm的熔丝
12.某校教学大楼有教室24间,每间教室装有“PZ220-40”白炽灯6只.
(1)求引入大楼照明线中的电流.
(2)若平均每日用电3 h,每月以30日计,每月耗电多少度?
【解析】 可由P=UI及并联电路中I=I1+I2+I3+…求出大楼照明线中的电流I,可由W=Pt求耗电量.
(1)每个教室用电的功率是P=40×6 W=240 W,
全楼用电总功率是P总=P×24=5.76×103 W.
所以I总===26.2 A.
(2)全楼月耗电量为W=P总·t=5.76 kW×3×30 h=518.4 kW·h=518.4度.
【答案】 (1)26.2 A (2)518.4度