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第5章 家用电器与日常生活
第5章 家用电器与日常生活
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突破疑难·讲练提升第1节 家电的技术参数
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：选A.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．
2．下列电器在工作时，主要利用电流热效应的是( )
A．电暖器 B.录音机
C．电话机 D.电视机
解析：选A.利用电流热效应工作指消耗电能发出热量，显然只有电暖器．
3．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．
4.根据灯泡铭牌(如图所示)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.由铭牌知灯泡的额定电压为220 V，额定功率为25 W，即灯泡在220 V的电压下工作时，电功率是25 W．由P＝得，当R不变时，电压U降低，功率P减小．在使用过程中，实际电压可以低于额定电压，也可以高于额定电压，但易损坏灯泡，所以A、B、C错误，D正确．
5．有一只电灯泡，它的额定电压是6 V，当加在它两端的电压是4 V时，通过灯泡的电流是0.2 A，求：
(1)灯泡的额定功率是多大？
(2)当加在灯泡两端的电压为5 V时，灯泡的实际功率是多少？
解析：(1)根据实际电压与实际电流的关系，知灯泡的电阻R＝＝ Ω＝20 Ω.
根据额定电压为6 V，得额定电流
I额＝＝ A＝0.3 A.
又由P额＝U额·I额＝6×0.3 W＝1.8 W.
(2)当实际电压为5 V时，灯泡的电流I′＝＝0.25 A.
又由P′＝U′·I′＝5×0.25 W＝1.25 W.
答案：(1)1.8 W (2)1.25 W
[课时作业]
一、选择题
1．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．
2．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．
3．一台电动机的输出功率是10 kW，这表明该电动机工作时( )
A．每秒消耗10 kW电能
B．每秒对外做10 kW功
C．每秒消耗10 kJ电能
D．每秒对外做10 kJ功
解析：选D.电能电功单位为焦耳，故A、B错．电动机消耗的电能一部分转化为机械能，还有一部分消耗在电动机的内阻上，转化为内能．所以D对．
4．白炽灯的亮度决定于它的( )
A．额定功率的大小
B．实际功率的大小
C．灯泡两端电压的大小
D．灯泡中通过电流的大小
解析：选B.由教材实验知白炽灯亮度是由实际功率大小决定的．当白炽灯的工作电压小于额定电压时灯泡实际功率比额定功率小，变暗．
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：选C.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．
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．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.由题图可得，该空调1小时工作40分钟，保温20分钟．P总＝P1×t1＋P2×t2＝kW·h＝1.5 kW·h.
8．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，开关S闭合后，调节滑动变阻器滑片P的位置，当灯泡L恰好正常发光时，电流表A的示数为0.5 A，电压表V的示数为2 V，则关于该电路，下述判断正确的是( )
A．电源电压是2 V
B．灯泡的额定功率是1 W
C．若滑片再向右滑动，灯泡有可能被烧毁
D．若滑片再向右滑动，A表示数将减小，V表示数将增大
解析：选B.电压表测量的是小灯泡两端电压，所以示数不是电源电压，选项A错；灯泡正常发光时P额＝U额·I额＝2×0.5 W＝1 W，选项B对；滑片向右滑使电路中总电阻变大，电路中电流减小，电压表示数变小，灯泡将会变暗，选项C、D错．
二、非选择题
9．小明家电能表和电冰箱的铭牌如下：
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/24 h
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．微型吸尘器的直流电动机内阻一定，当加上0.3 V的电压时，通过的电流为0.3 A，此时电动机不转，当加在电动机上的电压为2.0 V时，电流为0.8 A，这时电动机正常工作，则这时吸尘器的效率为多少？
解析：当电动机不转时，相当于一个纯电阻电路，由部分电路欧姆定律可得电动机的内阻为：R＝＝ Ω＝1 Ω；
当电动机运转时，电路是一个非纯电阻电路，由能量的转化和守恒可得：
电路中输出的功率大小为P输出＝P总－P损耗＝UI－I2R＝(2×0.8－0.82×1)W＝0.96 W
所以吸尘器的效率为：
η＝×100%＝×100%＝60%.
答案：60%
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4第1节 家电的技术参数
1.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． 2.了解实际功率的含义，能区分额定功率与实际功率．知道用电器在使用时实际功率不一定等于其额定功率，与实际电压有关．(重点＋难点) 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．(重点)
一、电器的技术参数
额定电压、额定电流、额定功率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参数．
1．电功
(1)定义：电场力对运动电荷所做的功通常称为电功，电流做功的过程就是电荷的电势能转化为其他形式能的过程．
(2)计算公式：W＝UIt．
(3)单位：国际单位是焦耳(J)，常用单位还有度(千瓦时)，1 kW·h＝3.6×106 J.
2．电功率
(1)定义：电流所做的功与完成这些功所用时间的比值叫做电功率．
(2)计算公式：P＝或P＝UI．
(3)单位：国际单位是瓦特(W)，简称瓦．常用单位还有千瓦(kW)．
3．实验研究小灯泡的亮度与它的实际电压、实际功率的关系
(1)实验器材：电源、小灯泡、滑动变阻器、开关、电压表、电流表、导线等．
(2)连成如图所示的电路．
(3)把变阻器调到电阻最大的位置，再合上开关．
(4)逐步调节滑动变阻器R的滑片位置，电路中的小灯泡的亮度会发生变化，同时电压表和电流表的示数也会发生变化．
(5)实验结论：随着灯泡两端的实际电压的增大，小灯泡的亮度将增加．
首先选择好电流表和电压表的量程，连接电路时开关应断开．
二、家用电器的选购
在购买家用电器时除了要看品牌、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．
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，看是否经济实用；二要看电流，估算安装时是否需要更换导线或敷设专用线路，是否需要更换电能表和保险丝等．当然，不同的家用电器还要考虑一些其他的因素．
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
若用电器上所加电压为U，通过的电流为I，通电时间为t，则有W＝UIt.若是电热器，电功就是电热：W＝Q＝I2Rt.
3．电功率
计算公式：P＝或P＝UI；电热器P＝I2R.
4．两种电路的比较
(1)纯电阻用电器：电流通过用电器以发热为目的，例如电炉、电熨斗、电饭锅、电烙铁、白炽灯泡等．
(2)非纯电阻用电器：电流通过用电器以转化为热能以外的其他形式的能为目的，发热不是目的，而是难以避免的热能损失．例如，电动机、电解槽、给蓄电池充电、日光灯等．
(3)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．
(4)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．
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，消耗电能多少焦？
[解析] (1)根据公式P＝UI，得
I＝＝ A＝ A.
(2)根据公式R＝＝ Ω＝1 210 Ω.
(3)电功为W＝P·t＝40×600 J＝2.4×104 J.
[答案] (1) A (2)1 210 Ω (3)2.4×104 J
电功W＝UIt，焦耳热Q＝I2Rt，电功率P电＝UI，热功率P热＝I2R，对纯电阻电路P电＝P热，对非纯电阻电路P电>P热．
1.关于三个公式：(1)P＝UI；(2)P＝I2R；(3)P＝.下列叙述正确的是( )
A．公式(1)适用于任何电路的电热功率
B．公式(2)适用于任何电路的电热功率
C．公式(1)、(2)、(3)适用于任何电路的电功率
D．上述都不正确
解析：选B.公式(1)适用于任何电路的功率计算．公式(2)适用于计算电路发热功率．公式(3)只有在纯电阻时才能用．
用电器的额定值和实际值的区别
用电器在实际工作状态下，其实际功率P实与额定功率P额的关系为：P实≤P额．
但实际工作状态下的电阻可认为与正常工作状态下的电阻相同，即R＝eq \f(U,P额).而实际工作状态下的电流、电压及实际功率由电路具体情况确定．
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：2016年7月28日
出厂编号：110828253
(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]
[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
2.一只白炽灯泡标有“220 V，100 W”的字样，它在正常发光时的电阻多大？当实际电压为55 V时，灯泡的实际功率怎样？
解析：该白炽灯泡在额定电压下工作正常发光，功率达额定功率100 W，
白炽灯泡可看成纯电阻用电器，由P＝UI，I＝得，R＝ Ω＝484 Ω
当实际电压为55 V时，实际功率P′＝＝·，P＝.由于实际电压仅为额定电压的，所以通过灯泡的电流较小，灯丝的焦耳热功率明显减小，灯丝的温度比正常发光时低得多，所以R′P＝6.25 W.
答案：484 Ω 大于6.25 W
[随堂检测]
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：选A.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．
2．下列电器在工作时，主要利用电流热效应的是( )
A．电暖器 B.录音机
C．电话机 D.电视机
解析：选A.利用电流热效应工作指消耗电能发出热量，显然只有电暖器．
3．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．
4.根据灯泡铭牌(如图所示)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.由铭牌知灯泡的额定电压为220 V，额定功率为25 W，即灯泡在220 V的电压下工作时，电功率是25 W．由P＝得，当R不变时，电压U降低，功率P减小．在使用过程中，实际电压可以低于额定电压，也可以高于额定电压，但易损坏灯泡，所以A、B、C错误，D正确．
5．有一只电灯泡，它的额定电压是6 V，当加在它两端的电压是4 V时，通过灯泡的电流是0.2 A，求：
(1)灯泡的额定功率是多大？
(2)当加在灯泡两端的电压为5 V时，灯泡的实际功率是多少？
解析：(1)根据实际电压与实际电流的关系，知灯泡的电阻R＝＝ Ω＝20 Ω.
根据额定电压为6 V，得额定电流
I额＝＝ A＝0.3 A.
又由P额＝U额·I额＝6×0.3 W＝1.8 W.
(2)当实际电压为5 V时，灯泡的电流I′＝＝0.25 A.
又由P′＝U′·I′＝5×0.25 W＝1.25 W.
答案：(1)1.8 W (2)1.25 W
[课时作业]
一、选择题
1．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．
2．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．
3．一台电动机的输出功率是10 kW，这表明该电动机工作时( )
A．每秒消耗10 kW电能
B．每秒对外做10 kW功
C．每秒消耗10 kJ电能
D．每秒对外做10 kJ功
解析：选D.电能电功单位为焦耳，故A、B错．电动机消耗的电能一部分转化为机械能，还有一部分消耗在电动机的内阻上，转化为内能．所以D对．
4．白炽灯的亮度决定于它的( )
A．额定功率的大小
B．实际功率的大小
C．灯泡两端电压的大小
D．灯泡中通过电流的大小
解析：选B.由教材实验知白炽灯亮度是由实际功率大小决定的．当白炽灯的工作电压小于额定电压时灯泡实际功率比额定功率小，变暗．
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：选C.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．
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．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.由题图可得，该空调1小时工作40分钟，保温20分钟．P总＝P1×t1＋P2×t2＝kW·h＝1.5 kW·h.
8．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，开关S闭合后，调节滑动变阻器滑片P的位置，当灯泡L恰好正常发光时，电流表A的示数为0.5 A，电压表V的示数为2 V，则关于该电路，下述判断正确的是( )
A．电源电压是2 V
B．灯泡的额定功率是1 W
C．若滑片再向右滑动，灯泡有可能被烧毁
D．若滑片再向右滑动，A表示数将减小，V表示数将增大
解析：选B.电压表测量的是小灯泡两端电压，所以示数不是电源电压，选项A错；灯泡正常发光时P额＝U额·I额＝2×0.5 W＝1 W，选项B对；滑片向右滑使电路中总电阻变大，电路中电流减小，电压表示数变小，灯泡将会变暗，选项C、D错．
二、非选择题
9．小明家电能表和电冰箱的铭牌如下：
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/24 h
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．微型吸尘器的直流电动机内阻一定，当加上0.3 V的电压时，通过的电流为0.3 A，此时电动机不转，当加在电动机上的电压为2.0 V时，电流为0.8 A，这时电动机正常工作，则这时吸尘器的效率为多少？
解析：当电动机不转时，相当于一个纯电阻电路，由部分电路欧姆定律可得电动机的内阻为：R＝＝ Ω＝1 Ω；
当电动机运转时，电路是一个非纯电阻电路，由能量的转化和守恒可得：
电路中输出的功率大小为P输出＝P总－P损耗＝UI－I2R＝(2×0.8－0.82×1)W＝0.96 W
所以吸尘器的效率为：
η＝×100%＝×100%＝60%.
答案：60%
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