2019-2020学年高中物理 第5章 走进现代化家庭 本章优化总结课件 沪科版选修1-1

本章优化总结第5章走进现代化家庭理解家用电器的技术参数额定电压、额定电流和额定功率是家用电器三个最重要的技术参数，理解三个参数间的数量关系，并能根据家用电器的说明书，认识家用电器的技术参数，并能根据这些技术参数和家庭实际需要来选择合适的家用电器，并注重节约能源．如图所示是一种太阳能照明灯，太阳能电池板供一只“12V9W”的电子节能灯工作．若太阳能电池板接收太阳能的有效面积为0．3m2，平均1h内得到的太阳辐射能约为0．4×106J，太阳光照一天(不考虑天气影响，以8h计算)，恰好可供电子节能灯工作10h．请解答：(1)太阳能照明灯利用太阳能的效率大约是多少？(2)40W的白炽灯与这种9W的电子节能灯的发光效果相当．请你根据下表中的数据计算，说明按目前价格使用这种太阳能照明灯，与使用这种白炽灯相比在经济上是否占优势？(灯每天工作10h，一年按365天计算)额定电压/V额定功率/W平均寿命/h每只售价/元每度电电费/元白炽灯2204010001．50．4电子节能灯129200015太阳能电池板20年1000[解析](1)太阳能电池板工作一天(按8h计算)吸收的太阳能Q＝0．4×106J/h×8h＝3．2×106J节能灯工作10h消耗的电能：W＝Pt＝9W×10×3600s＝3．24×105J，即太阳能照明灯利用太阳能的效率：η＝WQ＝3．24×105J3．2×106J≈10．1%．(2)在相同时间20年(按太阳能电池板的寿命)内进行比较：灯泡工作总时间：20×365×10h＝73000h使用白炽灯情况：需要的灯数n＝73000h1000h/盏＝73盏购买白炽灯的费用：73×1．5元＝109．5元白炽灯所消耗的电能：W＝Pt＝0．04kW×73000h＝2920kW·h需交电费2920kW·h×0．4元/kW·h＝1168元共计费用：￥1＝109．5元＋1168元＝1277．5元使用太阳能照明灯情况：需要的灯数约为37盏购买节能灯的费用：37×15元＝555元共计费用：￥2＝555元＋1000元＝1555元￥1￥2，因此与使用白炽灯相比太阳能灯在经济上没有优势．[答案]见解析电感、电容在电路中的作用1．电容器的容抗及其应用在电路中，电容器不能让直流通过却能让交流通过，但对交流有一定的阻碍作用，这种阻碍作用称为容抗．容抗的大小与电容器本身的电容及交流电的频率有关，且电容量越大，交流电频率越高，容抗越小．所以电容器具有“通交流，隔直流”“通高频，阻低频”的特性，在具体应用中可分为“隔直电容器”和“高频旁路电容器”．2．电感器的感抗及其作用在电路中，电感器既能让直流通过也能让交流通过，但对交流电有一定的阻碍作用，这种阻碍作用称为感抗．感抗的大小与电感器本身的自感系数及交变电流的频率有关，且自感系数越大，交流电的频率越高，感抗就越大．所以电感器具有“通直流，阻交流”“通低频，阻高频”的特性，在具体应用中可分为“低频扼流圈”和“高频扼流圈”．如图所示，把电阻R、电感线圈L、电容器C并联接到一交流电源上，三个电流表示数相同．若保持电源电压大小不变，而将频率减小，则三个电流表的示数I1、I2、I3的关系是()A．I1＝I2＝I3B．I1＞I2＞I3C．I2＞I1＞I3D．I3＞I1＞I2[解析]频率变小，电感器阻碍作用变小，电流表I2变大，频率变小，电容器阻碍作用变大，I3变小；电阻器不受频率影响，I1不变．[答案]C电路故障分析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的元件逐一分析，排除不可能的情况，寻找故障所在．如图所示，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，他将大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()A．AB段断路B．BC段断路C．AB段短路D．BC段无法判断[解析]由题意可得UAB＝UAC＝U，说明由A至电源正极、B至电源负极的线路均已接通，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UBC＝0，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