鲁科版物理选修1-1配套学案第5章第1节家电的技术参数Word版含答案

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)，1kW·h＝3.6×106J.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＝eq\f(W,t)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＝eq\f(U,R).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＝eq\f(W,t)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＝eq\f(U2,R)t是通用的，同理P＝UI＝I2R＝eq\f(U2,R)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220V的电路中，消耗的电功率是40W，求：(1)通过灯丝的电流是多大？(2)灯丝的电阻是多少？(3)工作10min，消耗电能多少焦？[解析](1)根据公式P＝UI，得I＝eq\f(P,U)＝eq\f(40,220)A＝eq\f(2,11)A.(2)根据公式R＝eq\f(U,I)＝eq\f(220,\f(2,11))Ω＝1210Ω.(3)电功为W＝P·t＝40×600J＝2.4×104J.[答案](1)eq\f(2,11)A(2)1210Ω(3)2.4×104Jeq\a\vs4\al()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＝eq\f(U2,R).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(Ueq\o\al(2,额),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5kg额定电压220V电源频率50Hz洗涤功率330W甩干功率650W水加热功率1950W最大工作电流10A自来水压力0．05MPa≤p≤1MPa重量72kg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＝eq\f(P,U)＝eq\f(330,220)A＝1.5A.(2)给水加热的电阻丝电阻为R＝eq\f(U2,P′)＝eq\f(2202,1950)Ω≈24.8Ω.[答案](1)1.5A(2)24.8Ω2.一只白炽灯泡标有“220V，100W”的字样，它在正常发光时的电阻多大？当实际电压为55V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100W，白炽灯泡可看成纯电阻用电器，由P＝UI，I＝eq\f(U,R)得，R＝eq\f(2202,100)Ω＝484Ω当实际电压为55V时，实际功率P′＝eq\f(U2,R′)＝eq\f(1,16)·eq\f(U2,R)，P＝eq\f(U2,R).由于实际电压仅为额定电压的eq\f(1,4)，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′<R，P′>eq\f(1,16)P＝6.25W.答案：484Ω大于6.25W[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＝eq\f(U2,R)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．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＝I2RtB．在非纯电阻电路中，计算电功可用公式W＝I2RtC．在非纯电阻电路中，计算焦耳热用Q＝I2RtD．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25V的电路中使用B．灯泡在电压低于220V时，就不发光C．灯泡在任何情况下工作时，电功率都是25WD．灯泡在220V的电压下工作时，电功率是25W解析：选D.由铭牌知灯泡的额定电压为220V，额定功率为25W，即灯泡在220V的电压下工作时，电功率是25W．由P＝eq\f(U2,R)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6V，当加在它两端的电压是4V时，通过灯泡的电流是0.2A，求：(1)灯泡的额定功率是多大？(2)当加在灯泡两端的电压为5V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＝eq\f(U,I)＝eq\f(4,0.2)Ω＝20Ω.根据额定电压为6V，得额定电流I额＝eq\f(U额,R)＝eq\f(6,20)A＝0.3A.又由P额＝U额·I额＝6×0.3W＝1.8W.(2)当实际电压为5V时，灯泡的电流I′＝eq\f(U′,R)＝0.25A.又由P′＝U′·I′＝5×0.25W＝1.25W.答案：(1)1.8W(2)1.25W[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100W的用电器正常工作10h耗电1kW·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10kW，这表明该电动机工作时()A．每秒消耗10kW电能B．每秒对外做10kW功C．每秒消耗10kJ电能D．每秒对外做10kJ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220V、额定功率为40W的白炽灯在正常工作时的电流为()A．1.00A B.2.00AC．0.20A D.0.18A解析：选D.白炽灯在额定电压下工作时的额定电流为I＝eq\f(P,U)＝eq\f(40,220)A＝0.18A.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＝eq\b\lc\((\a\vs4\al\co1(2×\f(40,60)＋0.5))eq\b\lc\\rc\)(\a\vs4\al\co1(×\f(20,60)))kW·h＝1.5kW·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0.5A，电压表V的示数为2V，则关于该电路，下述判断正确的是()A．电源电压是2VB．灯泡的额定功率是1WC．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＝2×0.5W＝1W，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220V额定功率70W工作频率50Hz耗电量0.5kW·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0.5kW·h＝1.8×106J.(2)由电能表铭牌可以看出电能表每消耗1kW·h转3000转，因此只有电冰箱工作，每天转1500转．答案：(1)1.8×106J(2)1500转10．微型吸尘器的直流电动机内阻一定，当加上0.3V的电压时，通过的电