高中物理 第5章 家用电器与日常生活章末分层突破教师用书 鲁科版选修1-1

第5章 家用电器与日常生活自我校对UIt U II2R t功率 U1U2U3R1R2R3 P1P2P3 I1I2I3 P1P2P3 交流 直流 直流 交流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，其余两个条件必然同时满足，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：(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 A5.82 A.(2)由于电水壶是纯电阻用电器，所以R 37.8 .(3)电压为210 V时，实际功率P实1166.7 W，5 min 50 s放出热量QPt408 345 J；电水壶传给水的热量Qcmt344 400 J，所以电水壶效率100%84.3%.【答案】(1)5.82 A(2)37.8 (3)84.3%电路故障分析判断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元件逐一分析，排除不可能情况，寻找故障所在如右图51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，他将高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()图51AAB段断路BBC段断路CAB段短路 DBC段无法判断【解析】由题意可得UABUACU，说明由A、B分别至电源的线路均已接通，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UBC0，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章末综合测评(五)家用电器与日常生活(分值：100分时间：60分钟)一、选择题(本题共8个小题，每小题6分，共48分在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分)1家用电饭煲加热食物主要利用了()A静电现象B电磁感应现象C电流的热效应 D电流的磁效应【答案】C2随着我国人民生活水平的不断提高，家庭中使用的电器越来越多下列电器中主要利用电流的热效应工作的是()A电风扇B电视机C洗衣机 D电饭煲【解析】主要利用电流的热效应工作的电器是指把电能全部转化为内能(热能)的电器，故D正确【答案】D3生活中应树立安全用电的意识，掌握安全用电的基本技能晚上小明开灯看书，开关接通后灯不亮，发现灯泡完好无损，用测电笔分别检测灯头上的两个接线柱，测电笔均显示有电则线路故障的原因是()A火线断路 B开关断路C零线断路 D零线短路【解析】灯泡完好无损，灯不亮，测电笔显示零线有电，说明零线断路【答案】C4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】使用三孔插座，是为了防止因漏电而发生触电事故，故B错，在家庭电路中，并联的用电器越多，总电阻越小，家庭电路的电压220 V不变，则电路中的总电流变大，故C错；保险丝不断电则无法起到保护电路的作用，故D错【答案】A5关于电感对交变电流的影响，下述说法中正确的是()A电感不能通直流电流，只能通交变电流B电感对各种不同频率的交变电流的阻碍作用相同C同一个电感线圈对频率越低的交变电流的阻碍越小D同一个电感线圈对频率越高的交变电流的阻碍越小【解析】电感既能通直流电，也能通交流电，对直流电阻碍作用很小，对交流电阻碍作用较大，且随交流电频率的升高，阻碍作用增大【答案】C6.如图1所示，交流电源的电压有效值跟直流电压相等，当将双刀双掷开关接到直流电源上时，灯泡的实际功率为P1，而将双刀双掷开关接在交流电源上时，灯泡的实际功率为P2，则()图1AP1P2 BP1P2CP1P2，故B正确【答案】B7两个精制电阻，用锰铜电阻丝绕制而成，电阻上分别标有“100 10 W”和“20 40 W”，则它们的额定电流之比为()A.5 B.20C.10 D12 000【解析】由公式PI2R得：I，所以I1I210.【答案】C8如图2所示的电路中，已知R1R2，电源电压U保持不变，在相同的时间内四个电路中总共放出的热量由多到少的顺序是()甲乙丙丁图2A甲、乙、丙、丁 B甲、丙、丁、乙C丙、丁、乙、甲 D乙、丁、丙、甲【解析】由于是纯电阻电路且U保持不变，由R甲R丙R丁R乙及PU2/R知，D正确【答案】D二、非选择题(本题共4个小题，共52分，解答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得分有数值计算的题，答案中应明确写出数值和单位)9(10分)如图3所示，当S1、S2断开时，能亮的灯是_，它们是_联的当S1、S2闭合时，能亮的灯是_，它们是_联的，当S1闭合，S2断开时，能亮的灯是_图3【解析】当S1、S2断开时，电路中L1与L3串联，所以能亮的灯是L1，L3；当S1、S2闭合时，L1被短路，L2与L3并联；当S1闭合，S2断开时电路中只有L3接入电路中，故能亮的灯是L3.【答案】L1，L3串L2，L3并L310(10分)(1)在图(甲)所示的照明电路中，闭合开关后，电灯L不亮，观察发现，灯泡完好，保险丝没有熔断用测电笔分别测试电路中的A、B、C、D四点，其测试结果如下表所示，据此可以推断电路故障为_.测试步骤测试点氖管是否发光1A是2B是3C是4D否(甲) (乙)图4(2)如图(乙)所示，将开关S移至C、D之间，这种电路设计是否合理？请简要说明理由【解析】(1)用测电笔测试A、B、C三测试点时，氖管发光，说明这三点与火线的连接部分完好，而测试D时氖管不发光，说明D与火线连接断开，由此推断C、D两点间出现断路故障(2)这种电路的设计不合理，因为应该把开关接在火线上而不能接在零线上，如不这样连接，在维修灯时，容易造成触电事故【答案】见解析11(16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5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.图5(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(U220 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，处于加热状态；S断开，处于保温状态(2)由电功率公式得P1P2联立得R1121 ，R21 089 .【答案】(1)S闭合，处于加热状态；S断开，处于保温状态(2)R1121 R21 089 12(16分)电饭煲是常用的厨房电器，下表列出了某一品牌电饭煲的技术规格，阅读后回答下列问题：型号CFXB5070BCFXB3050B额定电压220 V50 Hz额定功率700 W500 W煮饭方式直接加热方式 保温温度6080 容量5 L3 L重量3.3 kg2.5 kg(1)这两种型号的电饭煲额定电压和额定功率各是多少？(2)人口较多的家庭适合选购哪一种？(3)电饭煲有几种工作状态？(4)用电饭煲煮饭和用相同功率的电炉煮同样多的饭，哪个省电？【解析】由技术参数可知：两种型号的电饭煲的额定电压均为220 V，额定功率分别为700 W、500 W；由于CFXB5070B型容量较大，适合人口较多的家庭使用；电饭煲有加热和保温两种工作状态；电饭煲由于封闭较好，散热少，传热快，效率较高，煮同样多的饭消耗的电能较少，更省电【答案】(1)220 V700 W；220 V500 W(2)CFXB5070B(3)加热和保温两种工作状态(4)电饭煲更省电