2018版高中物理 第4章 家用電器與日常生活 第1節(jié) 我們身邊的家用電器 第2節(jié) 常見家用電器的原理學(xué)案 粵教版選修1-1

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1、 第一節(jié)　我們身邊的家用電器 第二節(jié)　常見家用電器的原理 學(xué) 習(xí) 目 標 知 識 脈 絡(luò) 1.了解常見家用電器的特點，會進行比較、使用．(重點) 2．知道微波爐、電磁灶、錄音機等的工作原理．(難點) 常 見 的 家 用 電 器 1．家電發(fā)展的總趨勢 當(dāng)前，家電發(fā)展的總體趨勢是逐步實現(xiàn)智能化、數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化，并且越來越注重功能與環(huán)保之間的協(xié)調(diào)． 2．電視機的分類及特點 按顯示器的類型，電視機可分為陰極射線管電視機、液晶電視機、等離子電視機等幾種． (1)陰極射線管電視機技術(shù)成熟，價格低，但耗電量大而且難以輕薄化． (2)液晶電視機外觀纖薄，共經(jīng)歷了L

2、CD與LED兩代，其中LCD電視機背光源含汞，正逐漸被LED電視機取代．LED與LCD相比較，LED電視機更環(huán)保節(jié)能，更薄，圖像更清晰． (3)等離子電視機亮度均衡，更容易實現(xiàn)大屏幕化，但耗電量大且較易老化． 3．洗衣機分類及特點 (1)波輪式洗衣機：體積小、重量輕、省時省電，但衣物磨損率高． (2)滾筒式洗衣機：容量大，衣物磨損率小，但洗滌時間長，耗電量大． (3)攪拌式洗衣機：衣物潔凈力最強，省洗衣粉，衣物易纏繞，損壞性較大，噪音大． 4．空調(diào)機的發(fā)展史 空調(diào)機以前只能簡單地制冷、制熱，現(xiàn)在利用變頻技術(shù)和傳感技術(shù)，空調(diào)機正向智能化和人性化發(fā)展． 1．不同的家用電器的功能

3、和使用方法都相同．(×) 2．電視機正向著大屏幕、輕薄化、高清晰度等方向發(fā)展．(√) 購進新家電后，一般的使用步驟是什么？ 【提示】　購進家電后，一般的使用步驟是：首先閱讀說明書的安裝和安全注意事項，看電源是否符合要求；再按要求安裝好機器，檢查確認后接通電源；然后按說明書的指導(dǎo)學(xué)習(xí)使用各種功能．說明書應(yīng)保管好，以供日后遺忘或者維護時查閱． 空調(diào)機的基本結(jié)構(gòu)和原理 1．結(jié)構(gòu)：以空調(diào)器為例，它是由蒸發(fā)器、壓縮機、冷凝器、毛細管和電磁換向閥等所組成的，如圖4-1-1所示． 圖4-1-1　熱泵型空調(diào)器工作原理 蒸發(fā)器：制冷劑在蒸發(fā)器中蒸發(fā)，從周圍環(huán)境吸收熱量(類似于水蒸發(fā)

4、時吸熱)，使制冷劑由液態(tài)變成氣態(tài)． 壓縮機：利用電動機使氣態(tài)制冷劑壓縮成為高溫高壓氣體，此時，電能轉(zhuǎn)化成制冷劑的內(nèi)能(熱能)． 冷凝器：高溫高壓的制冷劑氣體在冷凝器中冷凝，把熱量排向周圍環(huán)境(類似于水蒸氣冷凝放熱)． 2．空調(diào)壓縮機運行原理：壓縮機的主要工作腔是汽缸，從而完成了壓縮、排氣、膨脹、吸氣等過程；空調(diào)壓縮機到最低位置時，汽缸吸滿蒸氣；而活塞轉(zhuǎn)而向上，這時吸、排氣門都關(guān)閉，汽缸容積縮小，蒸氣被壓縮，一直壓縮到壓力達到排氣壓力為止；當(dāng)空調(diào)壓縮機的壓力達到一定值時，排氣閥開啟，活塞繼續(xù)上移，蒸氣排出，一直到活塞上移到最高位置時，排氣結(jié)束． 為了防止空調(diào)壓縮機的活塞與吸排氣閥碰撞，活

5、塞上移到上止點時，活塞與汽缸頂部之間留有一定間隙，稱其為余隙；當(dāng)活塞轉(zhuǎn)而向下運動時，排氣結(jié)束時留在余隙內(nèi)的高壓蒸氣阻止吸氣閥開啟，吸氣不能開始；這時空調(diào)壓縮機的余隙內(nèi)的蒸氣隨著活塞下移而膨脹，一直膨脹到吸氣壓力以下時才結(jié)束；吸氣閥開啟，隨著活塞往下運動而吸氣，一直進行到活塞下移到活塞下止點為止；這就是空調(diào)壓縮機工作原理的全部過程． 1．小明的家在海南，父母決定給他買一臺空調(diào)．小明的房間面積約14 m2，你能幫小明估算出他應(yīng)購買表中哪種型號的空調(diào)嗎？小明家電能表的額定電流為3 A，額定電壓為220 V．是更換電能表，還是買小一些的空調(diào)器？還需要考慮什么因素？(電能表在使用時一般不能超過額定

6、值) 某品牌不同型號空調(diào)器的部分技術(shù)指標 空調(diào)器 編號 額定制冷 (熱)量/W 額定 電流/A 額定 功率/W 適用 面積/m2 制冷 制熱 制冷 制熱 制冷 制熱 1(單冷) 2 600 4.0 870 13～16 2(冷熱) 2 600 3 300 4.1 5.5 880 1 180 13～16 3(單冷) 3 500 6.0 1 250 16～24 4(冷熱) 3 500 4 300 6.0 8.4 1 250 1 750 16～24 【解析】　小明應(yīng)選擇編號為1(單冷

7、)的空調(diào)，因為海南溫度偏高，選擇單冷即可，因空調(diào)的額定電流為4.0 A，所以需更換電能表，還需要考慮導(dǎo)線的額定電流等． 【答案】　見解析 2．試分析客車及大卡車空調(diào)的特點． 【解析】　客車和大卡車一般采用大排量的空調(diào)系統(tǒng)，應(yīng)選擇曲軸連桿式壓縮機．曲軸連桿式壓縮機是第一代壓縮機，它應(yīng)用比較廣泛，制造技術(shù)成熟，結(jié)構(gòu)簡單，而且對加工材料和加工工藝要求較低，造價比較低．適應(yīng)性強，能適應(yīng)廣闊的壓力范圍和制冷量要求，可維修性強．但是曲軸連桿式壓縮機也有一些明顯的缺點，例如無法實現(xiàn)較高轉(zhuǎn)速，機器大而重，不容易實現(xiàn)輕量化．排氣不連續(xù)，氣流容易出現(xiàn)波動，而且工作時有較大的振動．所以鑒于曲軸連軒式壓縮機的這

8、些特點用在客車及大卡車中較合適． 【答案】　見解析 常 見 家 用 電 器 的 原 理 1．微波爐各部分組成及功能 (1)微波爐的主要部件包括磁控管、爐腔、控制系統(tǒng)及電源等． (2)磁控管是實現(xiàn)加熱的主要元件．爐腔是用反射微波的金屬導(dǎo)體制造的，能夠產(chǎn)生加熱效應(yīng)，防止微波泄露到腔外． 2．電磁灶的工作原理 電磁灶是利用電磁感應(yīng)原理制成的．工作時，在灶內(nèi)通過交變電流產(chǎn)生交變磁場，使放在灶臺上的鐵鍋或不銹鋼鍋體內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流而發(fā)熱來加熱食品，熱效率較高． 3．磁帶錄音機的組成及原理 磁帶錄音機由話筒、磁帶、錄放音磁頭、放大電路、揚聲器、傳動機構(gòu)等部分組成． 錄音時，聲

9、音經(jīng)話筒轉(zhuǎn)變成隨聲音變化的音頻電流，經(jīng)放大電路放大后，用磁頭寫在磁帶上．放音是錄音的逆過程． 4．轉(zhuǎn)頁扇的特性 轉(zhuǎn)頁扇在一般電風(fēng)扇的基礎(chǔ)上增加了導(dǎo)風(fēng)輪裝置，使風(fēng)向?qū)崿F(xiàn)了周期變化，較好地模擬了自然風(fēng)． 1．電磁灶是利用電磁感應(yīng)原理制成的．(√) 2．微波爐是利用電流的熱效應(yīng)制成的．(×) 夏天，空調(diào)能提供涼風(fēng)，冬天它能提供暖風(fēng)．你知道它的原理嗎？ 【提示】　空調(diào)機制冷時，低溫低壓的制冷劑氣體被壓縮機吸入后加壓變成高溫高壓的制冷氣體，這種氣體在室外換熱器中放熱，變成中溫高壓液體，中溫高壓液體再經(jīng)過節(jié)流部件節(jié)流降壓后變成低溫低壓液體，這種液體制冷劑在室內(nèi)換熱器中吸熱蒸發(fā)后變?yōu)榈蜏?/p>

10、低壓氣體，達到降溫，再造成循環(huán)． 空調(diào)機制熱時，低溫低壓制冷劑氣體被壓縮變成高溫高壓制冷氣體，這種氣體在室內(nèi)換熱器中放熱，變成中溫高壓液體，中溫高壓液體再經(jīng)過節(jié)流部件節(jié)流變成低溫低壓氣體，這種氣體在吸熱器蒸發(fā)后變成低溫低壓氣體，再造成循環(huán)． 微波特性、加熱原理及使用禁忌 1．微波特性 微波是一種電磁波，頻率非常高，波長在1 mm～1 m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、打火花．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

11、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． 2．微波爐工作原理 (1)微波爐 顧名思義是用微波來加熱，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．其內(nèi)部構(gòu)造如圖4-1-2所示． 圖4-1-2 (2)工作原理 微波爐是利

12、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．并且最大限度地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． 3．使用禁忌 (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

13、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． 3．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 【解析】　由公式：

14、c＝λf代入數(shù)據(jù)得，頻率是2 450 MHz的微波的波長約為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錯誤．因為金屬反射微波，故D錯誤． 【答案】　A 4．(多選)家用微波爐由磁控管、微波加熱器、變壓器等組成，使用微波爐時(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：75392116】 A．可用陶瓷容器盛放食物放入爐內(nèi)加熱 B．微波爐熱效率高，加熱速度快，緊急情況下可以用來烘干衣物 C．帶“金邊”的陶瓷容器在微波爐內(nèi)會損壞 D．不可在微波爐內(nèi)加熱干燥食物 【解析】　微波爐的工作原理是食物中的水分子在電磁波的作用下熱運動加劇，溫度升高，因此增大了食物的

15、內(nèi)能．因?qū)w能反射微波，絕緣體能使微波透過，因此應(yīng)使用陶瓷、玻璃器皿盛放食物放入爐內(nèi)加熱，不能使用金屬器皿．帶“金邊”的陶瓷容器的陶瓷和金屬部分在微波爐內(nèi)由于吸熱和導(dǎo)熱性能不同，熱膨脹程度的差別會導(dǎo)致“金邊”被損壞．干燥食物由于缺少水分，不宜用微波爐加熱．用微波爐烘干衣物容易引起衣物著火．因此，選項A、C、D正確． 【答案】　ACD 5．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 根據(jù)家用電器的工作原理和使用方法正確操作家電，有利于家電的維護和保養(yǎng)，免去了不必要的麻煩． 7