(共13张PPT)
第5章 家用电器与日常生活
技术参数:(1)额定电压;(2)额定电流;(3)额定功率
家电的技
术参数
电功和电功率()电功:W=U;()电功率:P=W或P=U
家电的选购(大功率):(1)看功率;(2)二看电流
=l1=l2=1
串联电路的特点
U=U1+U2+U3
R=RI+R2+R
家用电器与日常生活
串并联电路
=1+l2+l3
并联电路的特点
U=U1=U2=U3
家庭用电
R=R1R2R3
(1)家庭电路:(2)家庭用电故障;(3)家庭安全用电4节约用电
从电路元
电路元件:(1)电阻器;(2)电容器;(3)电感器
件到家用
电器
简单家用电器常见故障的排除
知识体系网络构建
宏观把握·理清脉络
专题归纳,整合提升
归纳整合·深度升华本章优化总结
家用电器的选购及使用
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．
下表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：
电水壶型号：91440电压：220 V 频率：50 Hz功率：1 280 W 最大水量：1 kg
(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＝eq \f(U,R)＝1 166.7 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，其余两个条件必须同时满足，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( )
A．10 Ω B.20 Ω
C．15 Ω D.5 Ω
[解析] 本题关键是对额定电压、额定功率概念的理解，明确滑动变阻器哪一段电阻接入了电路，不要把接入电路的一段与BC段相混淆．
灯泡的工作电流I＝＝ A＝0.3 A
故其电阻RL＝＝ Ω＝20 Ω
此时A、C间电阻R1＝＝ Ω＝10 Ω
故C、B间电阻为R2＝R－R1＝20 Ω
故B选项正确．
[答案] B
电路故障分析与判断
1．用电器突然停止工作又没有任何异味
(1)检查插头与插座是否接触不良或者插线板是否有问题；
(2)看供电电压是否正常；
(3)查看熔丝是否熔断．
2．电器冒烟或有异味
一定要断开电源进行检查，在查明原因之前，电器不能继续使用．
小刚家中的几盏电灯突然全部熄灭了，检查保险丝发现并未烧断，用试电笔测试各处电路时，氖管都发光．他对故障作了下列四种判断，其中正确的是( )
A．灯泡全部都烧坏
B．进户零线断路
C．室内线路发生短路
D．进户火线断路
[解析] 所有的灯都不亮，保险丝并未烧断，所以不是短路故障，应该是断路故障．用试电笔测试各处电路时，氖管都发光，只有火线才能使氖管发光，因此故障应是零线断路．
[答案] B
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3章末过关检测(五)
一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)
1．电热器中，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．
2．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，灯泡和电容中都有电荷通过
D．a、b若接交流电，灯泡发光，频率越低灯泡越亮
解析：选A.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正确，B、C错误，频率越低，容抗越大，灯泡越暗，故D错误．
3．李刚家中的电视机、电脑、台灯、顶灯等电器都在正常工作中，这些电器是怎样连在电路中的( )
A．串连
B．并联
C．混联
D．都是独立的，不存在以上三种连接
答案：B
4.某同学用伏安法测小灯泡的电阻时，误将电流表和电压表接成如图所示的电路．接通电源后，可能出现的情况是( )
A．电流表烧坏 B.电压表烧坏
C．小灯泡烧坏 D.小灯泡不亮
解析：选D.电压表的阻值很大，远大于小灯泡的电阻，接入干路后，电路中的电流远小于开始时的电流，由于电流很弱，故电表都不会烧坏，小灯泡更不会烧坏，故选项A、B、C错；由于电流太弱，灯泡功率太小，故小灯泡可能不亮，故选项D正确．
5．如图所示，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：选C.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．
6．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．
7．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：选A.三孔插座使用的原因是让家电的金属外壳接地，是为了安全用电．用电器打开的越多，电路中电流应该越大，原因是用电器是并联在电路中的．用铜丝代替保险丝，这是绝不允许的．
8．下图是4种亮度可调的台灯的电路示意图，它们所用的白炽灯泡相同，且都是“220 V，40 W”，当灯泡所消耗的功率都调至20 W时，哪种台灯消耗的功率最小( )
解析：选C.电流通过电阻时都会有电热产生，消耗电能，只有理想变压器不消耗电能．
9．甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是( )
A．甲灯的实际功率一定是25 W
B．将乙灯接入110 V电路中，它的实际功率为50 W
C．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多
D．两灯均正常发光时，甲灯灯丝电阻较大
解析：选D.甲灯铭牌中“PZ220－25”表示该灯的额定电压是220 V，额定功率是25 W，即当该灯两端实际电压为220 V时，其实际功率才是25 W，若实际电压低于额定电压，实际功率就小于额定功率25 W，A错；乙灯接入110 V电路中消耗的功率：
P乙′＝＝eq \f(U乙′2,U/P乙)＝eq \f(U乙′2,U)·P乙＝×100 W＝25 W，则B错；两灯正常发光时消耗的电能可用公式W＝Pt计算出，但只知其额定功率，而不知用电时间t，故无法算出，则C错；两灯正常发光时的电阻，可用公式R＝分析出，因两灯额定电压相同，P甲
R乙，故D正确，应选D.
10．如图所示的电路中，R1＝1 Ω，R2＝2 Ω，R3＝3 Ω，那么通过电阻R1、R2、R3的电流强度之比I1∶I2∶I3为( )
A．1∶2∶3 B.3∶2∶1
C．2∶1∶3 D.3∶1∶2
解析：选C.由于R1与R2并联，R1∶R2＝1∶2
故I1∶I2＝2∶1.因I3＝I1＋I2
故I1∶I2∶I3＝2∶1∶3，选项C正确．
二、填空题(本题共2小题，每小题6分，共12分．将答案填在题中横线上)
11．根据图所示的电视机的铭牌，可以计算出这台电视机正常工作两小时消耗的电能为________度．
解析：由铭牌上的标注可知这台电视机的功率为140 W，2 h消耗的电能
W＝Pt＝0.14×2 kW·h＝0.28 kW·h＝0.28度．
答案：0.28
12．某电动机额定电压为220 V，电阻为0.50 Ω，正常工作时电流为20 A，则该电动机正常工作时消耗的功率为________ W，输出功率为________ W.
解析：由P＝UI知电动机正常工作时消耗功率P＝220×20 W＝4 400 W，电动机输出功率P出＝UI－I2·R＝(4 400－400×0.5)W＝4 200 (W)．
答案：4 400 4 200
三、计算题(本题共4小题，共48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，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
13．(10分)如图所示，R1＝7 Ω，R2＝3 Ω，可变电阻器R3的最大阻值为6 Ω，求AB端的电阻值范围．
解析：由串联和并联电路的特点，则
RAB＝R1＋R并＝R1＋＝R1＋(4分)
若当Rx＝0时，RAB＝R1＝7 Ω(2分)
若当Rx＝R3＝6 Ω时，RAB＝R1＋＝9 Ω(2分)
故AB端的电阻值范围为7 Ω≤RAB≤9 Ω.(2分)
答案：7 Ω≤RAB≤9 Ω
14．(12分)小红家的电表允许通过的最大电流是10 A，她家有4个标有“220 V，60 W”的灯泡，1个标有“220 V，1 000 W”的热水器，1台制冷时耗电为140 W的电冰箱和1台耗电为80 W的电视机．请你通过计算，判断小红家的这些用电器可以同时使用吗？
解析：这些用电器总功率为P总＝(60×4＋1 000＋140＋80)W＝1 460 W，(5分)
电路中总电流为：I总＝＝ A＝6.64 A，
(5分)
所以这些家用电器可以同时使用．(2分)
答案：可以同时使用
15．(12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．
解析：本电能表的一个重要参数是3 000 r/kW·h，由此推算转动5 r耗电为W＝×5 kW·h＝ kW·h(4分)
耗电功率为P＝＝×1 000×3 600 W＝100 W(4分)
每台电脑待机功率为P′＝＝5 W(2分)
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．(2分)
答案：见解析
16．(14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．如图所示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.
(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闭合时，R2被短路，S断开时，R1与R2串联，由P＝可知电压一定时，R越大，消耗的功率越小．(3分)
S断开时，电路中的电阻R1＋R2大于S闭合时电路中的电阻R1，所以S断开时，消耗的功率较小，S闭合时，消耗的功率较大，故S闭合时，处于加热状态，S断开时，处于保温状态．(3分)
(2)由于P1＝，(3分)
P2＝(3分)
所以代入数据，
可解得R1＝121 Ω，
R2＝1 089 Ω.(2分)
答案：(1)加热和保温状态 (2)121 Ω 1 089 Ω
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