人教版初中物理专题12 电器设备使用中的物理问题（解析版）.doc

专题12 电器设备使用中的物理问题
在生产生活和科学研究中，经常看到用到的电器设备有电视机、洗衣机、电饭锅、电脑、手机、电风扇、电炉子等成千上万中，电气设备工作时，用到许多物理知识，中考试题年年考，在解决这类物理问题会经常运用下列物理知识：
1.自动开关断开时为保温状态，自动开关闭合时为加热状态。依据是自动开关断开时电功率小于自动开关闭合时的电功率。
2.电器正常工作消耗的电能公式：W=Pt
3.电器产生的焦耳热量公式：Q=I2Rt
4.电功率计算公式：P=I2R= U2/R=IU
5.串并联电路中电流、电压特点和欧姆定律
6.凸透镜成像规律
7.压强公式P=F/S
【例题1】手机工作原理可简化为如图所示电路，R 是阻值已知的定值电阻，U是手机工作部件两端电压，I是电路中的电流。手机在工作过程中，电池的电压会发生变化，U与I的比值会随着I的变化而变化。手机正常工作时，要对U和I进行监测。若测量出UR，则( )
A．只能监测U B．只能监测I
C．既能监测U，又能监测I D．既不能监测U，也不能监测I
【答案】B
【解析】监测UR的变化，根据R的阻值可以算出电路中的电流I，并且手机电池的电压也是变化的，所以无法知道U的数值。当电路中的电流I发生变化时，U与I的比值也会变化，即手机工作部件的电阻会变化，所以电压U无法监测。
【例题2】如图所示是一种环保型手电筒.使用它时只要将它来回摇晃.就能使灯泡发光。下列四幅图中能反映这种手电筒的工作原理的是（ ）
【答案】A
【解析】选项A是电磁感应现象，证明了磁可以生电，发电机的原理就是电磁感应现象，选项B是奥斯特实验说明电可以生磁;选项C是研究电磁铁的磁性的强弱与电流强弱的关系，选项D是磁场对通电导线有力的作用，电动机就是根据此原理制成的。使用手电筒时只要将它来回摇晃就能使灯泡发光，消耗了机械能，获得了电能，此过程将机械能转化为电能，是电磁感应现象，故选项A符合题意。
【例题3】如图甲所示一种家用调温式电熨斗，工作过程中电源电压恒为220V，电熨斗金属底板质量为500g。图乙是它的工作电路，发热部分由调温电阻R和定值电阻R0组成（电阻值均不受温度影响）。调温电阻最大阻值为110Ω，预热时电熨斗以最大功率正常工作100s可使金属底板的温度从20℃升高到220℃【金属底板的比热容为0.44×103J/（kg·℃），假设电熨斗发热体放出的热量全部被金属底板吸收】。求：
（1）预热时使金属底板吸收的热量是多少？
（2）电熨斗的最大功率是多少？
（3）定值电阻R0的阻值是多大？
（4）电熨斗调温过程中，电路中的最小电流是多少？
【答案】（1）8.8╳104J （2） 440W （3）110Ω （4）1A
【解析】（1）预热时使金属底板吸收的热量是：
Q=cmΔt=0.44×103J/（kg.℃）×0.5kg×200℃=4.4×104J；
（2）电熨斗的最大功率是P最大=Q/t=4.4×104J/100s=440W；
（3）定值电阻R0的阻值是R0=U2/P最大=（220V）2/440W=110Ω；
（4）电熨斗调温过程中，电路中的最小电流是I最小=U/R最大=220V/（110Ω+110Ω）=1A。
一、选择题
1.如图所示为家用电饭锅，与它有关的下列数据最符合实际的是（ ）
A.正常工作时的电流是0.01A
B.正常工作时的电压为12V
C.正常工作时的功率为700W
D.正常工作1小时消耗的电能约为360J
【答案】C．
【解析】A．电饭锅正常工作的电流在I=700W/220V≈3.2A左右．选项A错误；
B．在我国，家庭电路电压为220V，常见家用电器的额定电压与家庭电路电压应该一致，也是220V．选项B错误；
C．电饭锅属于功率较大的用电器，额定功率在700W左右．选项C正确；
D．电饭锅正常工作1h消耗的电能约W=Pt=700W×3600s=252000J．选项D错误．
2.KTV丰富了人们的业余文化生活，唱歌时用的麦克风(动圈式话筒)如图所示，它的工作原理是:对着话筒说话时，话筒将声音转变为随声音变化的电流，然后经扬声器(喇叭)还原为声音.麦克风工作原理与下列装置的工作原理相同的是（ ）
【答案】C
【解析】本题考查电磁感应．从麦克风(动圈式话筒)的工作原理:对着话筒说话时，话筒将声音转变为随声音变化的电流可以判断麦克风的工作原理与电磁感应相同，故C正确；图A是电磁铁，不符合题意，故A错误；图B是奥斯特实验，说明电流