(共32张PPT)
第5章 走进现代化家庭
第5章 走进现代化家庭
新知初探,自学导引
梳理知识·夯实基础
要点突破·思维启动
突破疑难·讲练提升
话筒
放音线路
录音磁头
放音磁头
磁带
磁带
乙
典题示例·讲练互动
以例说法·触类旁通(共27张PPT)客厅里的精彩 厨房里的革命
1．了解录音机、微波炉的工作原理． 2．知道常见家用电器技术参数(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． 3．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．
一、客厅里的精彩
1．家庭影院
(1)家庭影院的类型：一种是由扩音机、节目源设备、扬声器和终端显示设备组成．另一种是简易型的一体化家庭影院系统，它是将传统类型中的扩音机与节目源设备组合成一台机器．
(2)家庭影院的特点：立体化高保真的声音效果和高清晰度的图像效果．
2．录音机——留住优美的声音
(1)录音机的工作原理：录音机能将声音的电信号转变成磁信号保留在磁带上，播放时又将储存的磁信号变为电信号，经放大后以足够的功率推动扬声器发出声音．
(2)保存信号的秘密——剩磁
物体离开磁场后还保留的这种磁性叫做剩磁．磁化后还能保留一部分磁性的材料叫做硬磁性材料，磁化后磁性几乎完全消失的材料叫做软磁性材料．
(3)录音机的基本模型：将录音、放音和抹音组合在一起，就成了简单的录音机的模型．
二、厨房里的革命
便捷的灶具——微波炉
1．什么是微波
微波是波长为1 m～1 mm、频率为300～300 000 MHz的电磁波．我国用于加热的微波频率是915 MHz和2 450 MHz．
2．微波为什么能加热
极性分子内部的正负电荷中心不重合，其一端显正电性，另一端显负电性．能被微波加热的介质主要是极性分子介质．当外加电场的频率高到像微波那样时，极性分子无规则的运动加剧，外加电场的大部分能量转化为热能，使介质发热，这就是微波热效应．
3．微波有什么特点
(1)致热特性；(2)反射特性；(3)可透射性．
4．微波炉的结构
微波炉主要由磁控管、炉腔和电源电路三部分组成．其工作原理如图所示：
???
? ? ? ?
电源电路
5．微波炉的辐射问题
人体受到过量的微波辐射，会造成头昏、睡眠障碍、记忆力减退、心动过缓、血压下降等．
一、录音机的工作原理
1．录音的过程主要有以下四步
2．放音是录音的逆过程
二、微波炉的工作原理
微波炉利用磁控管发出的微波，经炉顶的波导传输到加热室，极性分子(例如水)将随着微波引起的振荡电场的变化而快速振动起来，分子动能迅速增大使食物的内能增大，温度升高．
三、电器的基本参数
1．电压与电流
在只有电热器的电路(如白炽灯、电炉、电烤箱)中，电压、电流和电阻(R)的关系是I＝．
2．电功
若电器上所加电压为U，通过的电流为I，通电时间为t，则有W＝UIt．若是电热器，电功就等于电热：W＝Q＝I2Rt．
3．电功率
计算公式：P＝或P＝UI；电热器P＝I2R．
4．电功和电热的区别
(1)纯电阻电路中的电热和电功：电能全部转化为内能，电功等于电热，即W＝Q，W＝UIt，Q＝I2Rt，Q＝t是通用的，同理P＝UI＝I2R＝也通用．
(2)非纯电阻电路的电功和电热：电路消耗的电能W＝UIt分为两部分，一大部分转化为其他形式的能；另一部分转化为内能Q＝I2Rt，此时有W＝UIt＝E其他＋Q，故UIt＞I2Rt．此时电功只能用W＝UIt计算．
四、额定功率和实际功率
1．用电器在额定电压或者额定电流下工作时对应的功率，称为额定功率．用电器的实际功率是用电器实际工作时消耗的电功率，为了使用电器不被烧毁，要求实际功率不能大于其额定功率．
2．用电器在电路中工作时，其实际电功率随着实际电压的变化而变化，只有当用电器两端的实际电压恰等于其额定电压时，用电器的实际功率才等于它的额定功率，这种情况叫做用电器正常工作．若用电器的实际电压大于其额定电压，则用电器的实际功率大于其额定功率，在这种情况下，用电器不能长时间工作，否则容易损坏用电器．若用电器的实际电压小于其额定电压，则用电器的实际功率小于其额定功率，不能正常工作．
3．无论用电器是否在额定电压下工作，实际电功率是否等于额定电功率，用电器的电阻通常认为是恒定不变的，这是利用用电器的额定值计算实际电功率的一个关键和桥梁．
题型1 家用电器的原理
图甲是录音机录音原理示意图．放音是录音的逆过程，图乙是放音原理示意图．下列对于在录音、放音过程中主要工作原理的描述，正确的是( )
A．放音的主要原理是电磁感应，录音的主要原理是电流的磁效应
B．录音的主要原理是电磁感应，放音的主要原理是电流的磁效应
C．放音和录音的主要原理都是磁场对电流的作用
D．录音和放音的主要原理都是电磁感应
[解析] 用磁带录音机录音时，磁头线圈中流过随声音变化的交变电流产生的磁场使磁带上的磁粉(相当于小磁铁)按一定规律排列，所以利用的是电流的磁效应；放音时，随着磁带启动，磁粉不断经过磁头缝隙，在磁头线圈中产生感应电流，因而利用的是电磁感应原理，选项A正确．
[答案] A
生活中要多看、多思、多动手．
题型2 电功、电功率的计算
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？
[思路点拨] 用电器接上不同的电压时，用电器的电阻不变，而电流和电功率都要变化．
[解析] 由I＝，P＝UI得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
[规律总结] 通常所说的“度”指电功率为1 kW的用电器工作1 h而消耗的电能．“度”是电功单位千瓦·时的俗称．
1度＝1 kW·h＝3．6×106 J．
1．某灯泡接在220 V的电路中，消耗的电功率是40 W，求：
(1)通过灯丝的电流是多大？
(2)灯丝的电阻是多少？
(3)工作10 min，消耗电能多少？
解析：(1)根据公式P＝UI，得I＝＝ A＝ A．
(2)根据公式R＝＝ Ω＝1 210 Ω．
(3)电功W＝P·t＝40×600 J＝2．4×104 J．
答案：(1) A (2)1 210 Ω (3)2．4×104 J
题型3 家用电器的铭牌问题
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：2017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？
[思路点拨] 认真阅读铭牌信息，提取相应物理量进行计算．
[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
2．下面列出了不同品牌的电视机、电风扇、空调机和电冰箱铭牌上的主要项目，试判断
(1)正常工作时，其中功率最大的是( )
A．54 cm彩色电视接收机工作电压为170～240 V，工作频率50 Hz，额定功率85 W
B．BC－65B电冰箱额定电压220 V，工作频率50 Hz，额定功率70 W，耗电量：0．50 kW·h/(24 h)
C．FS－69电风扇规格400 mm，额定电压220 V，工作频率50 Hz，额定功率65 W
D．KFR－33GW空调机，额定电压220 V，工作频率50 Hz，制冷/制热电流：6．2 A/6．2 A
(2)根据上题铭牌上提供的信息，判断在12 h内正常使用的电冰箱与连续运转的电风扇消耗电能的情况是( )
A．电冰箱比电风扇多
B．电风扇比电冰箱多
C．电风扇与电冰箱一样多
D．电冰箱可能比电风扇多，也可能少
解析：(1)显然，正常工作时电视机功率为85 W，电冰箱的功率为70 W，电风扇的功率为65 W，空调机的功率为P＝U·I＝1 364 W．因此功率最大的是空调机，选D．
(2)依据电冰箱铭牌可知，冰箱在12小时内耗电0．25 kW·h，而电风扇在12小时内耗电W＝P·t＝0．78 kW·h，因此选B．
答案：(1)D (2)B
[随堂检测]
1．以下用途的物体应该用软磁性材料的是( )
A．录音机磁头线圈的铁心
B．录音、录像磁带上的磁粉
C．电脑用的磁盘
D．电铃上的电磁铁的铁心
解析：选AD．硬磁性材料是磁化后不易去磁的物质，而软磁性材料是磁化后外磁场撤去就去磁的物质，据此可作出下面的分析．
录音机磁头线圈的铁心为软磁性材料；
录音、录像磁带上的磁粉为硬磁性材料；
电脑用的磁盘为硬磁性材料，不删除一般不会自动丢失；
电铃上的电磁铁的铁心为软磁性材料．
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：选C．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．
3．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：选B．由图像可知，空调器在制冷和送风状态的功率不一样，且每个周期为15分钟，空调器运转1小时则有4个周期，所以空调消耗的电能W＝×4 kW·h＝1．5 kW·h＝1．5度．
4．一只“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：选B．白炽灯的电阻为R＝＝ Ω＝484 Ω
白炽灯在110 V电压下的功率为
P′＝＝ W＝25 W．
5．微波炉是一种新型家用电器，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，微波经炉顶的波导管传输到加热室．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．又因为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弱，加热时会很不均匀．根据以上说明，微波炉能加热含水分较多的食品的原因是由于它们具有以下特点：
(1)________________________________________________________________________；
(2)________________________________________________________________________；
(3)________________．可以推出水分子振动的固有频率为________Hz．
解析：(1)水分子是极性分子．
(2)水是液态．
(3)水分子的固有频率和微波炉发出的微波的频率相同．水分子的固有频率为2．45×109 Hz．
答案：见解析
[课时作业]
一、选择题
1．用电器上所标的电功率大小指的是( )
A．用电的多少 B．额定功率的大小
C．消耗电能的多少 D．实际功率的大小
解析：选B．用电器的铭牌所标数据，都是用电器正常工作时的数据，所标功率是指额定功率大小．选项B正确．
2．在中央电视台王小丫主持的节目中，有一个选择题：微波炉中放一个鸡蛋，先被加热的是( )
A．炉内空气 B．蛋壳
C．蛋黄 D．同时被加热
解析：选C．微波炉就是用电子元件激发出频率相当高的交替电磁场，相当于微波，处于电磁场中的导体(蛋黄)产生涡流，电磁能转化成内能，所以蛋黄先热．
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：选D．“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；电功率大的用电器工作时间不一定长．只有选项D对．
4．对于连入电路的不同灯泡而言，亮度大的灯泡是( )
A．通过的电流大的灯泡 B．两端电压大的灯泡
C．电阻值大的灯泡 D．消耗电功率大的灯泡
解析：选D．连入电路的不同灯泡，两端电压相等．亮度大的灯泡，消耗的功率大．选项D正确．
5．关于电功和焦耳热，下列说法错误的是( )
A．在纯电阻电路中，计算电功可用公式W＝I2Rt
B．在非纯电阻电路中，计算电功可用公式W＝I2Rt
C．在非纯电阻电路中，计算焦耳热用Q＝I2Rt
D．在纯电阻电路中，计算焦耳热可以用Q＝UIt
解析：选B．在纯电阻电路中，电功等于电热，即P＝UIt＝I2Rt，而在非纯电阻电路中，电功的计算W＝UIt，而电热要用Q＝I2Rt计算，故选项B的说法是错误的．
6．一只额定电压为220 V、额定功率为40 W的白炽灯在正常工作时的电流为( )
A．1．00 A B．2．00 A
C．0．20 A D．0．18 A
解析：选D．白炽灯在额定电压下工作时的额定电流为I＝＝ A＝0．18 A．
7．根据灯泡铭牌
(如图)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：选D．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．
二、非选择题
8．MP3随身听以其独特的魅力成为年轻人的时尚，若MP3的电源是一节干电池，正常工作时的功率为0．012 W，则正常工作的电流为________mA，连续播放100 s，消耗的电能为________J．它允许使用充电电池，则在电池充电过程中是将________能转化为化学能．
解析：由功率P＝UI得正常工作的电流为8 mA，连续播放100 s，消耗的电能W＝Pt＝1．2 J，电池充电过程中是将电能转化为化学能．
答案：8 1．2 电
9．小明家电能表和电冰箱的铭牌如图所示：
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
10．某个家庭有“220 V，40 W”的电烙铁一把，“220 V，100 W”的白炽灯一只，“220 V，25 W”的白炽灯两只．“220 V，300 W”的电熨斗一只，若当地的电源电压为210 V，每个用电器平均每天使用2 h，每度电的价格是0．5元，则该家庭一个月(按30天计算)该交纳多少电费？
解析：该家庭全部用电器的额定功率之和为
P0＝40 W＋100 W＋25×2 W＋300 W＝490 W
由于实际电压比额定电压略低一些，所以把各用电器的电阻看成是不变的
由P＝得：实际功率
P′＝P0＝×490 W≈446 W
一个月(30天)实际消耗的电能
W＝P′t＝0．446×30×2 kW·h＝26．76 kW·h
所以一个月需交纳电费26．76×0．5＝13．38(元)．
答案：13．38元
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