(共17张PPT)
第5章 走进现代化家庭
录音
客厅录音机放音
走进现代化家
抹音
微波:波长为1m~1mm、频率为
300~300000MHx的电磁波
致热性
厨房→微波特点反射性
可透射性
微波炉主要由磁控管、炉腔
和电源电路三部分组成
知识体系·网络构建
宏观把握·理清脉络
线圈(电感器)
电路元器件电容器
走进现代化家庭
电阻
构成
现代家庭
家庭电路电能表
安全用电
节约用电
数字化家庭
》专题归纳整合提升
归纳整合·深度升华本章优化总结
走进现代化家庭
理解家用电器的技术参数
额定电压、额定电流和额定功率是家用电器三个最重要的技术参数，理解三个参数间的数量关系，并能根据家用电器的说明书，认识家用电器的技术参数，并能根据这些技术参数和家庭实际需要来选择合适的家用电器，并注重节约能源．
如图所示是一种太阳能照明灯，太阳能电池板供一只“12 V 9 W”的电子节能灯工作．若太阳能电池板接收太阳能的有效面积为0．3 m2，平均1 h内得到的太阳辐射能约为0．4×106 J，太阳光照一天(不考虑天气影响，以8 h计算)，恰好可供电子节能灯工作10 h．请解答：
(1)太阳能照明灯利用太阳能的效率大约是多少？
(2)40 W的白炽灯与这种9 W的电子节能灯的发光效果相当．请你根据下表中的数据计算，说明按目前价格使用这种太阳能照明灯，与使用这种白炽灯相比在经济上是否占优势？(灯每天工作10 h，一年按365天计算)
额定电压/V 额定功率/W 平均寿命/h 每只售价/元 每度电电费/元
白炽灯 220 40 1 000 1．5 0．4
电子节能灯 12 9 2 000 15
太阳能电池板 20年 1 000
[解析] (1)太阳能电池板工作一天(按8 h计算)吸收的太阳能Q＝0．4×106 J/h×8 h＝3．2×106 J
节能灯工作10 h消耗的电能：W＝Pt＝9 W×10×3 600 s＝3．24×105 J，即太阳能照明灯利用太阳能的效率：
η＝＝≈10．1%．
(2)在相同时间20年(按太阳能电池板的寿命)内进行比较：灯泡工作总时间：20×365×10 h＝73 000 h
使用白炽灯情况：需要的灯数n＝＝73盏
购买白炽灯的费用：73×1．5元＝109．5元
白炽灯所消耗的电能：W＝Pt＝0．04 kW×73 000 h＝2 920 kW·h
需交电费2 920 kW·h×0．4元/kW·h＝1 168元
共计费用：￥1＝109．5元＋1 168元＝1 277．5元
使用太阳能照明灯情况：需要的灯数约为37盏
购买节能灯的费用：37×15元＝555元
共计费用：￥2＝555元＋1 000元＝1 555元
￥1>￥2，因此与使用白炽灯相比太阳能灯在经济上没有优势．
[答案] 见解析
电感、电容在电路中的作用
1．电容器的容抗及其应用
在电路中，电容器不能让直流通过却能让交流通过，但对交流有一定的阻碍作用，这种阻碍作用称为容抗．容抗的大小与电容器本身的电容及交流电的频率有关，且电容量越大，交流电频率越高，容抗越小．所以电容器具有“通交流，隔直流”“通高频，阻低频”的特性，在具体应用中可分为“隔直电容器”和“高频旁路电容器”．
2．电感器的感抗及其作用
在电路中，电感器既能让直流通过也能让交流通过，但对交流电有一定的阻碍作用，这种阻碍作用称为感抗．感抗的大小与电感器本身的自感系数及交变电流的频率有关，且自感系数越大，交流电的频率越高，感抗就越大．所以电感器具有“通直流，阻交流”“通低频，阻高频”的特性，在具体应用中可分为“低频扼流圈”和“高频扼流圈”．
如图所示，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( )
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
电路故障分析
分析电路故障常用排除法，即在明确电路结构的基础上，从分析比较故障前后电路中电流、电压的变化入手，确立故障原因并对电路中的元件逐一分析，排除不可能的情况，寻找故障所在．
如图所示，某学生做研究串联电路电压特点的实验时，接成如图所示的电路，接通S后，他将大内阻的电压表并联在A、C两点间时，电压表的读数为U；当并联在A、B两点间时，电压表读数也为U；当并联在B、C两点间时，电压表读数为零，故障的原因可能是( )
A．AB段断路
B．BC段断路
C．AB段短路
D．BC段无法判断
[解析] 由题意可得UAB＝UAC＝U，说明由A至电源正极、B至电源负极的线路均已接通，若BC段完好，则AB段断路；若BC段短路，则AB段可能断路，也可能完好，又由题意得UBC＝0，因而可能AB段断路，或BC段短路，也有可能出现两者同时发生的情况．
[答案] A
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- 4 -章末过关检测(五)
(时间：90分钟，满分：100分)
【物理】说明：
1．本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共3页．
2．考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔答题．密封线内不准写答案．
第Ⅰ卷(共48分)
一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，选错、多选或不答的得0分)
1．关于微波炉，下列说法中正确的是( )
A．微波不是一种电磁波
B．当微波被食物吸收时，食物内极性分子快速振荡而产生大量的热
C．微波炉可以直接加热金属罐头食品
D．微波炉不可以直接加热食品
解析：选B．微波炉是一种可用微波的电磁能加热食物的新型灶具，接通电源后，产生频率为2 450 MHz的微波．微波输送到金属制成的加热器(炉腔)，被来回反射微波使食物内的极性分子高频运动而使食物内外同时迅速受热，并能最大限度地保存食物中的维生素．
2．如图所示，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( )
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：选BC．加直流电时，乙灯不亮，则Y有隔直流的作用，加交流电时甲发微弱的光，则X有对交流的阻碍作用．
3．电热器具中，电功等于电热，但在很多用电器中电功只有少部分产生电热，用焦耳定律公式Q＝I2Rt计算电流产生的热量．这个公式适用于( )
A．纯电阻性用电器，如白炽灯、电炉等
B．电动机、电风扇等家用电器
C．电解、蓄电池充电等
D．任何用电器
解析：选D．对于计算用电器的电功：W＝UIt，所有用电器都适用；如果用I2Rt来计算电功，只适用于纯电阻性用电器；如果用I2Rt来计算电热，对所有用电器都是适用的．
4．对一盏标有“220 V，60 W”的灯泡，下列说法正确的是( )
A．该灯泡的额定电压是220 V
B．该灯泡的额定功率是60 W
C．该灯泡的额定电流是3．67 A
D．该灯泡接在电压是200 V的电源两端，灯泡会损坏
解析：选AB．灯泡上标注的电压和功率分别是额定电压和额定功率，额定电流I＝＝ A≈0．273 A．若灯泡的实际电压(200 V)小于额定电压(220 V)灯泡将不会正常发光，但也不会损坏．故A、B选项正确，C、D错误．
5．当把一台灯的插头插入电源时，室内电灯全部熄灭，其原因是( )
A．室内电灯有短路的 B．室内电灯有断路的
C．台灯或插头有短路的 D．台灯或插头有断路的
解析：选C．台灯插入前，室内电灯能正常工作，说明室内电灯的电路全部是正常的，绝没有短路．当台灯插头插入插座时，室内电灯全部熄灭，说明干路电流过大，保险丝自动熔断．台灯功率一般较小，不会熔断保险丝，唯一可能就是新接入电路中的电器有短路现象．
6．如图所
示电路，以下结论正确的是( )
A．a、b若接直流电，灯泡不亮
B．a、b若接直流电，灯泡也可发光
C．a、b若接交流电，灯泡发光，灯泡和电容器中都有电荷通过
D．a、b若接交流电，灯泡发光，电容器中无电荷通过
解析：选AD．灯泡与电容器串联连接．电容器具有允许交流电通过、阻止直流电通过的作用，从而可以判断a、b接直流电时，灯泡中无电流通过而不亮，a、b接交流电时，灯泡中有电流通过而发光．但电容器中无电荷通过，只是不断进行充电和放电，故A、D正确．
7．用电压表检查如图所示电路中的故障，测得Uad＝5．0 V，Ucd＝0 V，Uab＝5．0 V，则此故障可能是( )
A．L断路 B．R断路
C．R′断路 D．S断路
解析：选B．Uab＝5．0 V，说明电源电动势E＝5．0 V，Uad＝5．0 V，Ucd＝0，说明电阻R断路，a、b两点间的电压为电源两端的电压．
8．小红家的限电器允许通过的最大电流是10 A，她家有2个标有“220 V，40 W”的日光灯，4只标有“220 V，15 W”的灯泡，1个标有“220 V，1 000 W”的热水器，1台合计起来有160 W的电脑，1台制冷时耗电为140 W的电冰箱，1台耗电为80 W的电视机，1台标有“220 V，1 200 W”的空调．请你通过计算判断：小红家的这些用电器可以同时使用吗？哪些电器可以同时使用( )
A．不能同时使用，灯泡、电视、空调、电脑、冰箱可以同时使用
B．不能同时使用，灯泡、日光灯、电视、冰箱、空调、电脑可以同时使用
C．不能同时使用，灯泡、热水器、空调可以同时使用
D．都能同时使用
解析：选AB．小红家最大的用电功率为2 200 W，所有的电器都打开总耗电功率为2 720 W，所以不能同时使用．热水器和空调合在一起恰好等于限电功率，打开任意一个小功率电器只要不跟空调、热水器共同使用即可．
第Ⅱ卷(共52分)
二、填空题(本题共2小题，每小题6分，共12分．把答案填在题中横线上)
9．如图是洗衣机脱水桶中的启动电容器上的标签．从这个标签上可以获得的有关电学物理量及相关数值为________、________、________．
解析：标签上“10 μF±5%”表示该电容器的电容C＝10 μF±5%；“400 V AC”表示该电容器的交流耐压值(最大电压)为400 V，“50 Hz”表示所用交流电源的频率f＝50 Hz．
答案：见解析
10．下表是某电视机的部分技术参数，该电视机正常工作时的电流为________A；如该电视机长期不用而一直处于待机状态，则一个月(30天)该电视机将消耗电能________度．
产品型号 29**
总质量 50 kg
整机尺寸(mm) 665×622×494
额定功率 200 W
待机功率 5 W
额定电压 220 V
解析：由P＝IU，P＝200 W，U＝220 V，计算出电视机正常工作时的电流I＝＝0．9 A．
在待机状态下，一个月的耗电量：W＝P′t＝5×30×24×3 600 J＝3．6度．
答案：0．9 3．6
三、计算和简答题(本题共3小题，共40分．解答时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能得分．有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位)
11．(12分)某同学在使用电冰箱的过程中，发现电冰箱不是连续工作的．今测得压缩机每次连续工作的时间为15 min，每次工作后间歇的时间为30 min，一台电冰箱一天的耗电量为1．2 kW·h．请你计算一下该电冰箱正常工作时的功率．
解析：电冰箱的压缩机在24 h内工作时间为
t＝×24 h＝8 h (5分)
该电冰箱正常工作时的功率
P＝＝ kW＝0．15 kW＝150 W． (5分)
答案：150 W
12．(14分)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． (5分)
查表可知：应选用直径为2．34 mm，额定电流为18 A的熔丝． (5分)
答案：2．34 mm
13．(14分)城市居民家庭选用储水式热水器应注意哪些问题？
解析：(1)一般三、四口人家50～80 L容量基本能满足需要．如使用热水频繁，60 L以下的热水器将频繁启动，不但增加耗电量，而且频繁启动电流冲击对其他家电也有一定的影响．经济条件较好的青年家庭，可选择100 L的热水器，能满足两人连续淋浴的水量． (4分)
(2)将恒温器度数调至65 ℃左右，这时用电量最为经济． (2分)
(3)淋浴比浴缸浸浴节省约50%的热水和电力． (2分)
(4)采用保温性能良好的储水式热水器，最好晚间接通电源，白天关掉热水器电源． (2分)
答案：见解析
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- 5 -(共30张PPT)
金阳
CBB60
10μF±5%
400V AC
50 HZ
×××电容器厂
