2019-2020学年高中物理 第5章 走进现代化家庭 1 客厅里的精彩 2 厨房里的革命学案 沪科版选修1-1

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 m1 mm、频率为300300 000 mhz的电磁波我国用于加热的微波频率是915 mhz和2 450 mhz2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i2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wuit若是电热器，电功就等于电热：wqi2rt3电功率计算公式：p或pui；电热器pi2r4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wq，wuit，qi2rt，qt是通用的，同理puii2r也通用(2)非纯电阻电路的电功和电热：电路消耗的电能wuit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qi2rt，此时有wuite其他q，故uiti2rt此时电功只能用wuit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，pui得p电炉的电阻r 484 ，电压为u200 v时电炉的实际功率p实 w8264 w在u220 v额定电压下，电炉消耗的功率是额定功率wpt1230 kwh60 kwh60度答案484 8264 w60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 kwh36106 j1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pui，得i a a(2)根据公式r 1 210 (3)电功wpt40600 j24104 j答案：(1) a(2)1 210 (3)24104 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005 mpap1 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 a15 a(2)给水加热的电阻丝电阻为r 248 答案(1)15 a(2)248 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()a54 cm彩色电视接收机工作电压为170240 v，工作频率50 hz，额定功率85 wbbc65b电冰箱额定电压220 v，工作频率50 hz，额定功率70 w，耗电量：050 kwh/(24 h)cfs69电风扇规格400 mm，额定电压220 v，工作频率50 hz，额定功率65 wdkfr33gw空调机，额定电压220 v，工作频率50 hz，制冷/制热电流：62 a/62 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pui1 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025 kwh，而电风扇在12小时内耗电wpt078 kwh，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()a10度b15度c20度 d25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w4 kwh15 kwh15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()a100 w b25 wc400 w d40 w解析：选b白炽灯的电阻为r 484 白炽灯在110 v电压下的功率为p w25 w5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245109 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 kwh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wi2rtb在非纯电阻电路中，计算电功可用公式wi2rtc在非纯电阻电路中，计算焦耳热用qi2rtd在纯电阻电路中，计算焦耳热可以用quit解析：选b在纯电阻电路中，电功等于电热，即puiti2rt，而在非纯电阻电路中，电功的计算wuit，而电热要用qi2rt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()a100 a b200 ac020 a d018 a解析：选d白炽灯在额定电压下工作时的额定电流为i a018 a7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 wd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8mp3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0012 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pui得正常工作的电流为8 ma，连续播放100 s，消耗的电能wpt12 j，电池充电过程中是将电能转化为化学能答案：812电9小明家电能表和电冰箱的铭牌如图所示：bc65b电冰箱额定电压220 v额定功率70 w工作频率50 hz耗电量05 kwh/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05 kwh18106 j(2)由电能表铭牌可以看出电能表每消耗1 kwh转3 000转，因此只有电冰箱工作，每天转1 500转答案：(1)18106 j(2)1 500转10某个家庭有“220 v，40 w”的电烙铁一把，“