2018-2019高中物理 第5章 走進現(xiàn)代化家庭 5.2 廚房里的革命 5.3 現(xiàn)代化家庭學(xué)案 滬科版選修1 -1.doc

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5．2　廚房里的革命 5．3　現(xiàn)代化家庭 1．(3分)用電器上所標(biāo)的電功率大小指的是(　　) A．用電的多少 B．額定功率的大小 C．消耗電能的多少 D．實際功率的大小 【解析】　用電器的銘牌所標(biāo)數(shù)據(jù)，都是用電器正常工作時的數(shù)據(jù)，所標(biāo)功率是指額定功率大?。x項B正確． 【答案】　B 2．(3分)(多選)關(guān)于火線、零線、地線，下列說法正確的是(　　) A．人體直接接觸火線，比直接接觸零線危險大得多 B．保險絲應(yīng)該接在地線上 C．電源三腳插頭起到漏電保護的那一個接線應(yīng)該接在地線上 D．人體與零線直接接觸是毫無危險的 【解析】　火線相對于零線有220 V的電壓，故選項A正確．保險絲應(yīng)接在火線上，起漏電保護的那個接線應(yīng)接在地線上，選項B錯誤，C正確．人體與零線接觸也是危險的，因為零線有時也會有電流通過，選項D錯誤． 【答案】　AC 3．(4分)如圖521所示電路，電源為直流電源，閉合開關(guān)S后，小燈泡發(fā)光的是哪幾個？ 圖521 【解析】　因為電源是直流電源，電阻只是使電路中的電流變小，小燈泡變暗，所以A燈泡亮；電感器通直流電，所以B燈泡亮；電容器通交流電，斷直流電，所以C燈泡不亮． 【答案】　A、B燈泡 課 標(biāo) 導(dǎo) 思 1.了解微波加熱原理． 2．理解微波爐的構(gòu)造及工作原理． 3．了解電感元件、電容器及其對交流電、直流電的作用． 4．理解現(xiàn)代化家庭電路的組成． 5．了解數(shù)字化家庭的設(shè)備組成. 一、微波及微波加熱原理 1．微波是波長為1_m～1_mm，頻率為300～300_000_MHz的電磁波，我國用于加熱的微波頻率是915_MHz和2_450_MHz. 2．無極性分子內(nèi)部的正負電荷中心重合，極性分子內(nèi)部的正負電荷中心不重合，其一端呈正電性，另一端呈負電性．能被微波加熱的介質(zhì)主要是極性分子介質(zhì)． 3．極性分子在沒有外加電場時，排列是雜亂無章的，當(dāng)外加電場的頻率高到像微波那樣時，極性分子無規(guī)則運動加劇，外加電場的大部分能量轉(zhuǎn)化為熱能，使介質(zhì)發(fā)熱，這就是微波熱效應(yīng)． 4．微波具有的特性是致熱特性、反射特性、可透射性． 二、微波爐 1．微波爐主要由磁控管、爐腔和電源電路三部分組成． 2．微波爐用微波來加熱，用的頻率是24.5億赫茲左右的超短波，它由磁控管產(chǎn)生，經(jīng)微波爐金屬器壁反射再反射后，被爐中的食物吸收． 三、電感元件和電容器 1．電感元件是各種線圈和變壓器的總稱，它們都是依據(jù)電磁感應(yīng)原理起作用的．電感元件具有通直流、阻交流、通低頻、阻高頻的作用． 2．電容器具有通交流、隔直流、通高頻、阻低頻的作用． 四、現(xiàn)代家庭的電路 1．現(xiàn)代家庭的電路包括供電電路和信息網(wǎng)絡(luò)電路，電路從入戶線開始，一般分為三條線路，分別是：照明電路、插座電路、空調(diào)專用電路．根據(jù)需要，還可以有電熱專用電路等． 2．家庭使用的電能表一般是單相電能表． 五、數(shù)字化家庭 在數(shù)字化家庭中，以計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)，將各種家用數(shù)字化設(shè)備有機地結(jié)合在一起，組成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)．“智能化”是數(shù)字化家庭的核心特征． 一、微波加熱原理 微波是一種電磁波，頻率非常高，波長在1 m～1 mm之間，頻率在300～300 000 MHz之間． 雷達、通訊都是由微波傳輸?shù)模? 微波有4大特性： 1．反射性：微波遇到金屬發(fā)生反射，所以在微波爐里使用金屬會產(chǎn)生電弧，電火花．建議消費者不要在微波爐里使用金屬餐具，即便是磁化過的金屬也不要用，在微波爐中使用金屬餐具只會起到阻擋微波的作用，延長其加熱時間，并使大量微波在微波爐里胡亂的反射損壞微波爐的元部件． 2．穿透性：微波能夠有效穿透玻璃、陶瓷、塑料等絕緣材料而不會消耗能量． 3．吸收性：微波最易被水吸收，其加熱原理正是微波的高頻率振動，使水分子劇烈摩擦從而產(chǎn)生大量的熱能，使食物“煮”熟了． 4．直線性：微波是沿直線發(fā)射的． 二、微波爐工作原理及使用原則 1．工作原理(如圖522) 微波爐是利用磁控管，將電能轉(zhuǎn)化為2 450 MHz的微波，在爐腔內(nèi)來回反射，食物能吸收微波是因為食物中含有水分．水分子為極性分子，一端為正極，一端為負極，而微波是電磁波，有正半周與負半周.24.5億赫茲即表示該微波在一秒鐘內(nèi)變換正負極達24.5億次，每換一次，水分子即跟隨反轉(zhuǎn)一次；由于水分子一直振動反射，也就摩擦生熱，熱量被食物分子吸收，食物就會變熱、變熟．并且最大限度的保存了食物中的維生素．導(dǎo)體能反射微波，絕緣體能使微波透過，因此在使用微波爐加熱食物時，不能使用金屬器皿，應(yīng)使用陶瓷、玻璃材料制作的器皿． 圖522 2．使用原則 使用微波爐應(yīng)注意以下幾個方面 (1)忌用普通塑料容器． (2)忌用金屬器皿． (3)忌使用封閉容器． (4)忌超時加熱． (5)忌將肉類加熱至半熟后再用微波爐加熱． (6)忌再冷凍經(jīng)微波爐解凍過的肉類． (7)忌用微波爐加熱油炸食品． (8)忌將微波爐置于臥室，同時應(yīng)注意不要用物品覆蓋微波爐上的散熱窗柵． (9)忌長時間在微波爐前工作． 三、電感器與電容器 1．電感器 (1)電感器：電感器是由導(dǎo)線繞成的各種形狀的線圈，電感器能把外部電路的電能儲存在電感器內(nèi)部的磁場中．電感器用字母L表示，電路符號為“”．在很多情況下，線圈的電阻很小，可以忽略不計，而認為線圈只有電感． (2)電感器對交變電流的阻礙作用：電感器對交變電流有阻礙作用，阻礙作用的大小用感抗表示，當(dāng)線圈的自感系數(shù)越大，交變電流的頻率越高時，線圈的感抗就越大． (3)低頻扼流圈、高頻扼流圈 低頻扼流圈：匝數(shù)多，有鐵芯，自感系數(shù)很大，對交流產(chǎn)生的感抗也很大，所以它可以用來“通直流，阻交流”． 高頻扼流圈：匝數(shù)少，有的是空心的，也有用鐵氧體芯的，自感系數(shù)較小，感抗小，對低頻交變電流的阻礙作用較小，對高頻交變電流有較大阻礙作用，可以用來“通低頻，阻高頻”． 2．電容器 (1)由兩個相互靠近、彼此絕緣的導(dǎo)體組成電容器．電容器導(dǎo)體間可以填充絕緣物質(zhì)，這種絕緣物質(zhì)稱為電介質(zhì)．電容器有“隔直流，通交流”的作用，交流電的頻率越低，電流“通過”的能力越低，即“通高頻、阻低頻”． (2)平行板電容器 a．基本結(jié)構(gòu)：由兩塊彼此絕緣、互相靠近的平行金屬板組成． b．帶電特點：兩板電荷等量且異號，分布在相對的兩板內(nèi)側(cè)． c．板間場強：板間形成勻強電場，場強大小為E＝，方向垂直板面． 四、家庭電路 現(xiàn)代化家庭電路(如圖523)，供電電路一般采用一條火線，一條零線和一條地線，一般分為照明電路、插座電路、空調(diào)專用電路、電熱專用電路等． 圖523 五、安全使用電器 如今，電視機、電冰箱、洗衣機、電熨斗、吹風(fēng)機、電風(fēng)扇等家用電器越來越多地進入了家庭．使用家用電器，除了應(yīng)注意安全用電問題以外，還要注意以下幾點： 1．各種家用電器用途不同，使用方法也不同，有的比較復(fù)雜．一般的家用電器應(yīng)當(dāng)按說明書學(xué)習(xí)使用，對危險性較高的用電器則不要自己獨自使用． 2．使用中發(fā)現(xiàn)電器有冒煙、冒火花、發(fā)出焦糊的異味情況，應(yīng)立即關(guān)掉電源開關(guān)，停止使用． 3．電吹風(fēng)機、電飯鍋、電熨斗、電暖器等電器在使用中會發(fā)出高熱，應(yīng)注意將它們遠離紙張、棉布等易燃物品，防止發(fā)生火災(zāi)；同時，使用時要注意避免燙傷． 4．要避免在潮濕的環(huán)境(如浴室)下使用電器，更不能使電器淋濕、受潮，這樣不僅會損壞電器，還會發(fā)生觸電危險． 5．電風(fēng)扇的扇葉、洗衣機的脫水筒等在工作時是高速旋轉(zhuǎn)的，不能用手或者其他物品去觸摸，以防止受傷． 6．遇到雷雨天氣，要停止使用電視機，并拔下室外天線插頭，防止遭受雷擊． 7．電器長期擱置不用，容易受潮、受腐蝕而損壞，重新使用前需要認真檢查． 【特別提醒】　購買家用電器時，要選擇質(zhì)量可靠的合格產(chǎn)品． 一、有關(guān)微波加熱的探究 　微波在傳播過程中若遇到金屬，則會被金屬面全部反射，但微波在傳播過程中能很好穿過介質(zhì)，并引起介質(zhì)所裝食物的水分子發(fā)生振動從而使食物被加熱，關(guān)于頻率是2 450 MHz的微波，下列說法中正確的是(　　) A．這一微波的波長約為0.12 m B．這一微波的波長約為245 m C．微波加熱是利用了電流的熱效應(yīng) D．微波爐加熱食物的器皿最好是金屬器皿 【導(dǎo)析】　根據(jù)c＝λf可計算出頻率是2 450 MHz的微波的波長，并根據(jù)微波加熱原理和微波的特點進行解題． 【解析】　由公式：c＝λf代入數(shù)據(jù)得，頻率是2 450 MHz的微波的波長是0.12 m，故A正確，B錯誤．微波加熱是利用極性分子在微波作用下劇烈運動分子間摩擦生熱，故C錯，因為金屬反射微波，故D錯誤．故選A. 【答案】　A 1．(多選)以下說法正確的是(　　) A．微波具有致熱性　　　　　B．微波具有反射性 C．微波具有可透射性 D．以上說法都不對 【解析】　微波的特點：①致熱性；②反射性；③可透射性，故ABC正確． 【答案】　ABC 二、關(guān)于電感器的探究 　如圖524所示，交流電源的電壓有效值跟直流電壓相等，當(dāng)將雙刀雙擲開關(guān)接到直流電源上時，燈泡的實際功率為P1，而將雙刀雙擲開關(guān)接在交流電源上時，燈泡的實際功率為P2，則(　　) 圖524 A．P1＝P2 B．P1>P2 C．P1P2，故B正確． 【答案】　B 2．如圖525所示，輸入電壓既有直流成分，又有交流成分，以下說法正確的是(L的直流電阻不為零)(　　) 圖525 A．直流成分只能從L經(jīng)過 B．交流成分只能從R經(jīng)過 C．通過R的電流既有直流成分，又有交流成分 D．以上說法均不正確 【解析】　電阻器既能通過直流電又能通過交流電，電感器對交流電有阻礙作用，但并不是一點交流成分也不能通過． 【答案】　C 三、變阻器在電路中的作用 　(多選)實驗室中常用滑動變阻器來調(diào)節(jié)電流的大小，有時用一個不方便，需用兩個阻值不同的滑動變阻器，一個作粗調(diào)(被調(diào)節(jié)的電流變化大)，一個作微調(diào)(被調(diào)節(jié)的電流變化小)．使用時連接方式可以是串聯(lián)，也可以是并聯(lián)，如圖526所示，則(　　) 圖526 A．串聯(lián)時，阻值大的變阻器作粗調(diào) B．串聯(lián)時，阻值大的變阻器作微調(diào) C．并聯(lián)時，阻值大的變阻器作微調(diào) D．并聯(lián)時，阻值大的變阻器作粗調(diào) 【導(dǎo)析】　1.串聯(lián)時大電阻起主要作用，粗調(diào)； 2．并聯(lián)時小電阻起主要作用，粗調(diào)． 【解析】在串聯(lián)時，總電阻等于各個電阻之和，阻值大的電阻起主要作用，調(diào)大電阻時變化大，應(yīng)該作為粗調(diào)，小電阻作為微調(diào)；在并聯(lián)時，總電阻的倒數(shù)等于各個電阻的倒數(shù)之和，所以并聯(lián)后的阻值比小阻值還要小，小電阻起主要作用，調(diào)小阻值的電阻變化大，應(yīng)該作為粗調(diào)，大阻值電阻作為微調(diào)． 【答案】　AC 有關(guān)電阻的分析方法 電阻器在電路中的應(yīng)用無非就是串聯(lián)或并聯(lián)，分析時應(yīng)用的方法是串并聯(lián)的基本特點，或是阻值關(guān)系，或是分壓、分流等． 3．下面是4種亮度可調(diào)的臺燈的電路示意圖，它們所用的白熾燈泡相同，且都是“220 V　40 W”，當(dāng)燈泡所消耗的功率都調(diào)至20 W時，哪種臺燈消耗的功率最小(　　) 【解析】　有電阻的電流流過時都會有電熱產(chǎn)生，消耗電能，只有理想變壓器不消耗電能． 【答案】　C 1．關(guān)于微波爐使用的注意事項說法正確的是(　　) A．忌用金屬器皿 B．可用封閉容器盛放食物進行加熱 C．可長時間在微波爐前工作 D．以上說法都正確 【解析】　金屬反射微波故不能用金屬器皿進行加熱，故A正確．不能用封閉容器盛放食物進行加熱，故B錯誤．微波危害人體健康，故不能長時間在微波爐前工作，C錯誤．D錯誤． 【答案】　A 2．現(xiàn)在用于家庭烹調(diào)加熱食物的家用電器種類很多，加熱的原理也不盡相同，下列加熱裝置中，直接使食物分子振動，從而起到加熱作用的裝置是(　　) A．電飯煲　　　　　　　 B．微波爐 C．電磁灶 D．石油氣爐 【解析】　微波爐實現(xiàn)加熱的主要元件是磁控管，磁控管能產(chǎn)生高頻率的微波，微波能穿透食物表面進入其內(nèi)部，使食物分子高速熱振動．使食物內(nèi)外同時進行加熱，選項B正確． 【答案】　B 3．在如圖527所示電路中，交變電源是有效值為220 V的電源，C是電容器，R是電阻，關(guān)于交流電壓表的示數(shù)，下列說法中正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：17592058】 圖527 A．等于220 V B．大于220 V C．小于220 V D．等于零 【解析】　電路接入交流電源時電容器相當(dāng)于一個電阻，因其分壓作用，電阻R上的電壓一定小于U，故C正確． 【答案】　C 4．關(guān)于導(dǎo)體的電阻及導(dǎo)電性能(電阻率)的說法中，正確的是(　　) A．導(dǎo)體對電流的阻礙作用叫導(dǎo)體的電阻，因此只有導(dǎo)體有電流通過時，才具有電阻 B．由R＝U/I可知，導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體中的電流成反比 C．將一根導(dǎo)線一分為二，則半根導(dǎo)線的電阻和電阻率都是原來的二分之一 D．以上說法均不對 【解析】　導(dǎo)體對電流的阻礙作用叫做導(dǎo)體的電阻，它只跟導(dǎo)體的幾何形狀和材料性質(zhì)有關(guān)，跟導(dǎo)體是否通電及通電電流的大小無關(guān)．導(dǎo)電性能(電阻率)的大小和導(dǎo)體幾何形狀無關(guān)，只跟材料性質(zhì)和溫度有關(guān)．所以選D. 【答案】　D 5．如圖528所示是一種觸電保安器．變壓器A處用火線和零線雙股平行繞制成線圈，然后接到用電器上，B處有一個輸出線圈，一旦B線圈中有電流，經(jīng)放大后便能推動繼電器開關(guān)切斷電源，試說明： 圖528 (1)為什么多開燈不會使保安器切斷電源？ (2)為什么有人“手～地”接觸電時保安器會切斷電源？ (3)該保安器能不能為雙手“火線～零線”觸電保安？為什么？ 【解析】　(1)A線圈因雙股共繞，磁性相互抵消，控制開關(guān)不工作，不會切斷電源． (2)當(dāng)“手～地”觸電時，火線中電流有一部分直接通過人體流入大地，不從A線圈中流回，保安器鐵芯中有磁通量變化，B線圈中有感應(yīng)電流輸出，經(jīng)放大后使繼電器工作，自動切斷電源． (3)不能；“火線～零線”觸電時，與多打開幾盞電燈相似． 【答案】　見解析