中考联系实际的电器问题归类解析,本文主要内容关键词为:中考论文,联系实际论文,电器论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
我们在现实生活中,经常会遇到与电器有关的物理问题,而学习物理知识,目的就是去解决这些来自于生活和生产中的物理问题,学以致用.近年来中考命题的导向也更加倾注于密切联系实际生产、生活及当今的现代科技.它要求学生不但要牢固掌握课本上的基础知识,而且要养成有意识地运用所学知识分析思考并解决实际问题的能力,对提高学生的素质大有好处.本文对近年各地中考联系实际的电器问题作归类与解析.
一、电器的铭牌标志
例1 (江苏省南通市中考题)下表为某品牌双桶洗衣机所用电动机的工作参数和该洗衣机洗涤时正转—停—反转……的时间顺序.当洗涤和脱水同时工作,该洗衣机的最大耗电功率是________W;某同学使用该洗衣机洗涤14min(中间停歇共2min)后又脱水2min,在这段时间内洗衣机耗电________J.
分析:本题主要考查学生不仅要会正确地理解家用电器的有关铭牌性能指标,而且会根据有关数据,运用学过的电学公式来计算用电器工作时的耗电情况.
解答:当洗涤和脱水同时工作时,洗衣机的耗电功率为两者的功率之和,根据公式P=UI,可得出洗衣机的最大耗电功率为
二、电器的改良设计
例2 (山东省聊城市中考题)从商店买来一个电热毯,铭牌上标有“220V 100W”的字样,使用中有时感到温度太高,现想利用一个开关和一个电阻R改装成两档,使电热毯的功率可为额定功率,也可为36W,请你设计一个电路,完成这项改装.要求:①画出电路图;②计算出所需电阻R的大小;⑧计算出在低温档工作时,电阻R和电热毯的总功率.
分析:这是一道将电学知识与生活实际联系在一起的开放性创新题,实用性较强,能够较好地考查学生的创新解题能力,特别是在“怎样设计改装”此电路的问题上,能充分激发学生思维的活跃性.
三、电器的构造剖示
例3 (山东省济南市中考题)某种家用电熨斗为适应不同衣料的熨烫,设计了调节温度的旋钮式多档开关.其电路简图如图2(甲)所示,两电阻丝阻值R[,1]=R[,2]=121Ω.旋转多档开关的旋钮可以改变1、2、3、4四个接线点之间的连接情况,从而使电熨斗被加热到所需温度,图2(乙)给出了四个接线点之间的一种有效连接方式.(1)请画出其它的有效连接方式,并由此分析说明该电熨斗共有几个调温档位.(2)计算该电熨斗正常使用时的最小功率和最大功率.
分析:此题旨在考查学生对家用电器内部构造的了解,要求学生会分析简单的家用电器的电路变化情况,并会正确使用家用电器.
解答:(1)如图3所示,四个接线点的有效连接方式共六种.
图①中两电阻丝串联,电阻最大,功率最小,为低温档;图②、图③、图④中只有R[,2],连在电路中,图⑤中只有R[,1]连在电路中,因为两电阻线阻值相等,所以图②③④⑤的连接是等效的,为同一档,即中温度档;图⑥中两电阻丝并联,电阻最小,功率最大,为高温档.通过以上分析可知,该电熨斗共有3个调温档位.
(2)在低温档时,两电阻丝串联,电熨斗的功率最小,电路中的总电阻为R=R[,1]+R[,2]=121Ω+121Ω=242Ω,电路中的电流I=(10/11)A,消耗的功率为P=UI=200W.在高温档时,两电阻并联,电路中的总电阻为R′=(1/2)R[,1]=(1/2)×121Ω=60.5Ω,电路中的电流I′=U/R′=220V/60.5Ω=(40/11)A,消耗的功率为P′=U′I′=220V×(40/11)A=800W.
四、电器的工作计算
例4 (北京海淀区中考题)有一种电冰箱,只有在压缩机工作时才消耗电能.将这样一台的电冰箱单独接在标有“3000r/kWh”字样的电能表上,测得电冰箱压缩机连续工作10min电能表的表盘转过了75转.求:(1)这台电冰箱压缩机的功率多大?(2)如果测得该电冰箱某一天耗电为1.2kWh,设压缩机每次连续工作时间都是15min,并且每次工作后的间歇时间也都相等,那么它的间歇时间的可能值是多少min?(设电冰箱压缩机工作时功率保持不变,计算结果保留整数).
分析:电冰箱是最为普遍的家用电器,物理课本第二册有关于《测定家用电冰箱每天消耗的电功》的小实验.本题要求学生会根据电能表测量并计算出家用电冰箱在一定时间内的耗电功率,并通过计算初步了解一般家用电冰箱的间歇时间和工作时间.
解答:(1)电能表表盘转过75转,压缩机消耗的电能为W=(1kWh/3000)×75=0.025度,根据P=W/t可知,电冰箱压缩机的实际功率为P=150W;(2)电冰箱压缩机连续工作15min消耗的电能为W=Pt=1.35×10[5]J,24h内压缩机启动次数为n=1.2×3.6×10[6]/1.35×10[5]=32(次),在24h内,电冰箱压缩机间歇的总时间为24×60-15×32=960(min),在24h内,电冰箱停机的次数最少为31次,最多为33次,所以压缩机最长间歇时间为t[,1]=960/31=31(min),压缩机最短间歇时间为t[,2]=960/33=29(min),所以压缩机的间歇时间在29~31min之间.
五、电器的原理分析
例5 (湖北省黄冈市中考题)电饭锅的原理如图4所示,煮饭时,按下温控开关S与a、b接触,红色指示灯亮;饭熟后,温控开关自动断开.当饭温度低于68℃,S自动上升与触点C接触,电饭锅处于低温加热状态,黄色只指示灯亮;到68℃时即自动断开,如此往复.(红、黄指示灯电阻很小,计算时可忽略不计)
(1)试分析R[,1]、R[,2]各起什么作用?(2)若煮饭时发热板功率为484W,而低温加热时发热板功率为4.84W,求R[,2]的大小.
分析:生活中常用到电饭锅,此电路图与家用电饭锅的工作原理相似,解题时需要将电路适当简化,图中保险丝是用来保护用电器,地线是防止因漏电而导致触电,它们不影响发热板的功率.当温控开关S与a、b接通时,发热板与红灯并联,红灯所在支路不影响发热板功率;当S与c接通时,R[,2]、黄灯、发热板串联,黄灯电阻不计,R[,2]分去了一部分电压,影响发热板功率.
解答:(1)当S与a、b接通时,红灯与R[,1]串联后接入220V电压,由于红灯电阻小,串联较大电阻R[,1]后,使通过红灯电流小,所以R[,1]起分压限流保护红灯的作用;当S与c接通时,R[,2]与发热板串联,分去了一部分电压,使发热板的功率减小.因此R[,2]:起分压降低发热板功率的作用.(2)煮饭时S与a、b接通,则
六、电器的安全操作
例6 阅读下面的短文,根据安全用电常识,简要提出避免类似下文中悲剧的措施.
跃华村王某正在使用的洗衣机突然不转了,请来了本村的“能人”小刘,小刘虽不懂多少电学知识,但胆子大、敢动手.洗衣机锈迹斑斑,放在厨房一角,电源线的插头插在不远处墙上的两孔插座上.本来洗衣机装的是三脚插头,由于家里没有安装三孔插座,就换成二脚的,多年来倒也好使,啥事也没有!
小刘打开洗衣机,用手东摸西摸,嘴里说:“小意思,无非是哪里接触不良”.王某心想:“小刘的确有胆量,修洗衣机也不用断电.”
看到满地是水,王某用拖把在一旁拖地,突然小刘身子一颤,倒在洗衣机上.
王某吓坏了!扔掉拖把直奔门外,大喊“有人触电了!”人们在慌乱中,终于找来卫生院丁医生,赶到现场切断电源,但小刘心脏已停止跳动,经抢救无效,触电身亡.
(1)正确使用和安装用电器________.
(2)维修电器________.
(3)抢救触电人________.
分析:本题通过学生的阅读,要求学生懂得安全使用电器的基本原则、生活中常用的两孔插座与三孔插座的区别,以及触电的常用急救措施.
解答:(1)要安装三孔插座,电气设备要保持干燥,防止失去绝缘性能:(2)一般不应带电操作;(3)一是尽快切断电源,二是使触电人迅速脱离带电体.
七、电器的节能效用
例7 (江苏省徐州市中考题)陈雷和张明同学家中分别使用燃气热水器和电热水器,他们在进行“研究性学习”的过程中,在老师的指导下制作了一台简易太阳能热水器.在夏天,这台热水器可将60kg的水温由20℃升高到70℃.(1)试问这些水在这过程中吸收了多少热量?[水的比热容是4.2×10[3]J/(kg·℃)];(2)如果由电热水器产生这些热量,则要消耗多少kW·h的电能?(3)请你说出太阳能热水器和燃气热水器相比的至少两条优点.
分析:本题结合生活实际中两种形式的热水器,要求通过计算说明家庭中使用太阳能热水器的优越性,教育学生认识自然,尊重科学,懂得充分利用自然能源,具有节约现有能源的主人翁意识.
解答:(1)根据热量计算公式Q=cm(t[,2]-t[,1])=4.2×10[3]J/(kg·℃)×60kg·(70℃-30℃)=1.26×10[7]J;(2)因为1kwh=3.6×10[6]J,故如果由电热水器产生这些热量,需要消耗的电能为1.26×10[7]J=(1.26×10[7]/3.6×10[6])kWh=3.5kWh;(3)与燃气热水器相比,太阳能热水器的优点有①没有污染,②使用安全,③取之不尽,④价廉.