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从生活走向物理，从物理走向社会是新课程标准的基本理念之一，近年各地中考和竞赛试题都紧密联系生活实际，涉及许多同学们熟悉的生活物品，其中与生活联系密切的家用电器已成为命题热点.在试题的编制中，围绕家用电器所涉及到声、光、热、电、磁等方面知识进行考查，不仅有利于激发同学们学习兴趣，体会到物理就在我们身边，还有利于同学们的科学素质得到全面提升.
一、 电视机
例1 电视机的遥控器是利用红外线对电视机进行遥控的.一次小明没有像平时那样将遥控器对准电视机的红外线接收窗口，而是对着电视机旁的光滑墙壁，结果也达到了遥控的目的.请你在图1画出这种遥控方式中红外线传播的路径.
解析 红外线虽然不能被人眼看到，但仍具有可见光的特征，不仅能传递能量和信息，而且用它可以实现遥控.遥控器工作时，红外线由遥控器发出经光滑墙壁（相当于平面镜）反射后通过电视机接收窗口.因此本题关键是找到入射点，入射点是入射光线与镜面的交点，同时也是该入射光线的反射光线与镜面的交点.根据平面镜成像原理，只要找到像点，就可确定反射光线、入射点，并进一步找到入射光线.根据光反射时光路是可逆的，首先确定红外线接收窗口在镜面中的像点，解答方法见图2所示.
评注 本题考查的是光学知识，但将其放在一定的生活情景中，体现了对知识不能单纯死记硬背，而是希望同学们灵活运用所学知识分析和解决问题.以电视机为素材，还可以结合声、热、电方面知识进行考查、作图解答必须规范，其主要体现在图线的虚实上，凡是表示实际光线都要用带箭头的实线表示，非真实光线一律用虚线表示.
二、 音响设备
例2 如图3是动圈式麦克风的结构示意图.当你对着它说话或唱歌时，人声带由于________而产生的声音，通过________传播到膜片，使膜片以及与膜片相连的线圈在磁场中运动，线圈的这种运动能产生随着声音变化而变化的________，线圈在运动中能量的转化情况是________________.
解析 我们能够听到声音要经过两个过程：一是物体振动产生声音的过程；二是声音通过介质传播到我们耳膜的过程.人说话时发声体是声带，靠声带振动产生了声音，而声音又靠空气做媒介传播出去.动圈式话筒的膜片与线圈固定在一起，线圈套在磁铁上，当我们对着话筒讲话或唱歌声，声音使膜片振动，与膜片相连的线圈也跟着在磁场中做切割磁感线运动，于是线圈中产生了随声音变化的电流，经放大后，通过扬声器还原成声音，这一过程消耗了膜片的机械能，转化为电路中的电能.
答：依次填：振动；空气；电流；机械能转化为电能.
评注 本题综合声、电与磁、能量转化等知识，设计新颖且贴近生活.正确解答此题要求同学们能具备把课本知识和生活实际相联系的能力.
三、 洗衣机
例3 下表为海尔梅格尔（青岛）洗衣机有限公司生产的“丽达洗衣机”的铭牌.该洗衣机在额定电压下工作时，求：
（1） 该洗衣机在洗涤时，通过洗衣机电源线的电流是多少？
（2） 在一次洗涤中，先给洗衣机内的水加热用了6min，然后洗涤用了12min，最后甩干用了3min，问在这次洗衣的全过程中，共消耗了多少度电.（最后结果保留两位小数）
解析 首先要看懂用电器的铭牌，当洗衣机在额定电压下工作时：洗涤功率为330W，加热功率为1950W，甩干功率为650W.根据I=P/U，即可算出正常工作电流；而洗衣机消耗的电能即电流所做的功，根据W=P·t算出，计算时应注意单位的统一.解答如下：
（1） 洗涤功率P1=330W，由P=IU得I=P/U=330W/220V=1.5A.
（2） 洗涤功率P1=330W=0.33kW，时间t1=12min=0.2h，消耗电能W1=P1t1=0.33kW×0.2h=0.066kW·h；加热功率P2=1950W=1.95kW，时间t2=6min=0.1h，消耗电能W2=P2t2=1.95kW×0.1h=0.195kW·h；甩干功率P3=650W=0.65kW，时间t3=3min=0.05h，消耗电能W3=P3t3=0.65kW×0.05h=0.0325kW·h.总共消耗电能W=W1+W2+W3=0.066kW·h+0.195kW·h+0.0325kW·h≈0.29kW·h.
评注 本题通过表格和文字提供了大量信息，解题时不要被无关信息所干扰，首先从铭牌上选择有用的数据是解题的关键，其次选择合适的电功计算公式和单位是解题的突破口.
四、 电饭锅、电烤箱
例4 CFXB型“220V 1100W”电饭煲的原理图如图4所示，它有高温烧煮和焖饭、保温两挡，通过单刀双掷开关S进行调节，R0为电热丝.当开关S接高温烧煮挡时，电路的功率为1100W，当开关S接焖饭、保温挡时，电路的总功率为22W.
（1） 电饭煲在高温烧煮挡时，开关S应与哪个触点连接？
（2） 电热丝R0的阻值多大？
（3） 当电饭煲在正常焖饭、保温时电路中的电流多大？焖饭、保温10min，电热丝R0产生的热量为多少？
解析 （1） 电饭锅的“加热”状态和“保温”状态对应的是电饭锅消耗的功率不同.处于加热状态，需要的热量多、消耗的功率大；反之处于保温状态需要的热量少，消耗的功率小.由于电饭锅两端所加的电压不变，因此根据P=U2/R分析，当锅内接入电路的电阻较小时，发热功率大.S接2时，电阻丝R被短路，只有R0一根电阻丝接入电路；接1时，R0与R串联在电路中，电阻为R0+R，大于R0，因此电饭锅在高温烧煮时开关S应接触点2.
评注 解电学问题时，一般是先识别电路，其次是运用P=U·I和Q=I2·R·t解答问题时，要注意式中各个量均对于同一段电路和同一个用电器而言，即研究对象是同一对象，此外还必须对于同一个工作状态.
下面是同类型例题，同学们不妨试一试.
小明家买了一台电烤箱，有低、中、高三个挡位的发热功率.图5是其内部简化电路图，开关S1可分别与触点a、b接触.已知：R1=48.4Ω，R2=96.8Ω，电源电压保持不变.
请分析和解答以下问题：
（1） 当开关S1置于a端、S2闭合时，电烤箱处于_____挡位；当开关S1置于b端、S2断开时，电烤箱处于______档位；（选填“高”、“中”或“低”）
（2） 电烤箱在中挡位工作时，消耗的电功率是多少？
（3） 电烤箱在高挡位工作时，对食物加热6min，消耗的电能为多少？
答案：（1） 高；低 （2） 1000W （3） 5.4×105J
五、 白炽灯和节能灯
例5 小明在超市看见白炽灯和节能灯后，想到一个问题：白炽灯和节能灯谁的寿命更长，使用时哪个更经济？为此他查阅了资料，摘出部分信息如下.资料一：白炽灯在白炽状态下发光时，有微粒不断从灯丝上跑出来，温度越高，微粒跑得越厉害，使灯丝逐渐变细.资料二：60W白炽灯与某种11W的节能灯正常工作时照明效果相同（数据如表一）.资料三：白炽灯和节能灯都不宜频繁开闭.
（1） 以上资料蕴藏着一些物理知识，请写出两点：
① ____________________________________________________；
② ____________________________________________________.
（2） 已知“220V 60W”的白炽灯，在常温下灯丝的电阻约80Ω，请通过计算将该白炽灯的有关数据填在表二的空格中.
（3） 根据以上的数据分析，可知白炽灯不宜频繁开闭的原因是__________________________________.
（4） 根据资料二的数据，若使白炽灯与节能灯从买回来开始正常工作到寿命结束，白炽灯消耗的电能为_________kW·h，节能灯消耗的电能为_________kW·h.
解析 题目中给出三个信息，要求同学们通过阅读，找出文中所涉及到的物理现象或原理，并会综合有关数据进行计算.
（1） 白炽灯是利用电流的热效应制成的，白炽灯的灯丝是用熔点高的钨做的，当电流通过时，灯丝热到白炽状态（物体温度达到1700℃以上时发白光，这种状态叫白炽状态），发出明亮的光.灯丝在高温下会升华（微粒跑出）变细，关灯冷却时又会发生凝华，附着在灯泡的内壁上.
（2） 灯泡上标注的额定电压和额定功率，反映的是灯正常工作时的性能，而实际使用时电路条件会发生变化，所以灯的实际功率也会发生相应变化.本题白炽灯刚开始工作时其实际功率P=U2/R=（220V）2/800Ω=605W，而正常工作时的实际功率等于额定功率，即60W.
（3） 刚开灯时灯的实际功率是605W，远大于正常发光时的功率（60W），灯经常在大功率下工作，由于热效应，使灯丝容易烧断.
（4） 计算灯泡消耗的电能即为电流所做的功，可通过W=P·t计算.
答：（1） 用钨做灯丝是利用其熔点高；灯丝升华变细（或温度越高升华越厉害）；灯泡是利用电流的热效应来发光的等；（2） 刚开始工作：605W；正常工作：60W；（3） 频繁开闭导致白炽灯丝经常在强电场、大功率下工作，由于热效应，使灯丝易断；（4） 60；33.
评注 本题以“白炽灯”作为命题素材，综合热、电方面有关物理知识，体现了知识的应用性，在解答过程中要注意审题，学会从题目的众多信息中，采集与物理知识相关的信息，抓住问题本质，语言表达准确，问题就不难解决了.
六、 节约用电
例6 目前大多数家用电器都有待机功能，如有些电视机可以用遥控器关机而不用断开电源，即处于待机状态，在此状态下电视机仍消耗电能.
（1） 如果某家庭中用电器的总待机功率为20W，每月总待机时间为600h，每月将浪费多少电能？
（2） 据报道，在我国城市家庭中，用电器在待机状态下，消耗的电能约占家庭消耗总电能的10%，对此现象你有什么好的建议？
解析 （1） 计算过程：W=P·t=0.02kW×600h=12kW·h，或W=P·t=20W×600×3600s=4.32×107J.（2） 切断电源（或使用完用电器后拔掉插头、用手关闭用电器开关、断开插座开关、减小待机功率、取消用电器的待机功能等）.
评注 本题很好地渗透了新课程标准“情感态度与价值观”这一目标，通过计算可知每户每月浪费12度电，即这个家庭每年浪费近144度电，如果我国有3亿个家庭都存在这种浪费电的现象，那么一年将浪费432亿度电，以每度0.45元计，合人民币194.4亿元.想一想，在一个13亿人口的大国，一项节电措施，就可引发这么大的经济问题，可见节电措施是十分重要的.
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。
一、 电视机
例1 电视机的遥控器是利用红外线对电视机进行遥控的.一次小明没有像平时那样将遥控器对准电视机的红外线接收窗口，而是对着电视机旁的光滑墙壁，结果也达到了遥控的目的.请你在图1画出这种遥控方式中红外线传播的路径.
解析 红外线虽然不能被人眼看到，但仍具有可见光的特征，不仅能传递能量和信息，而且用它可以实现遥控.遥控器工作时，红外线由遥控器发出经光滑墙壁（相当于平面镜）反射后通过电视机接收窗口.因此本题关键是找到入射点，入射点是入射光线与镜面的交点，同时也是该入射光线的反射光线与镜面的交点.根据平面镜成像原理，只要找到像点，就可确定反射光线、入射点，并进一步找到入射光线.根据光反射时光路是可逆的，首先确定红外线接收窗口在镜面中的像点，解答方法见图2所示.
评注 本题考查的是光学知识，但将其放在一定的生活情景中，体现了对知识不能单纯死记硬背，而是希望同学们灵活运用所学知识分析和解决问题.以电视机为素材，还可以结合声、热、电方面知识进行考查、作图解答必须规范，其主要体现在图线的虚实上，凡是表示实际光线都要用带箭头的实线表示，非真实光线一律用虚线表示.
二、 音响设备
例2 如图3是动圈式麦克风的结构示意图.当你对着它说话或唱歌时，人声带由于________而产生的声音，通过________传播到膜片，使膜片以及与膜片相连的线圈在磁场中运动，线圈的这种运动能产生随着声音变化而变化的________，线圈在运动中能量的转化情况是________________.
解析 我们能够听到声音要经过两个过程：一是物体振动产生声音的过程；二是声音通过介质传播到我们耳膜的过程.人说话时发声体是声带，靠声带振动产生了声音，而声音又靠空气做媒介传播出去.动圈式话筒的膜片与线圈固定在一起，线圈套在磁铁上，当我们对着话筒讲话或唱歌声，声音使膜片振动，与膜片相连的线圈也跟着在磁场中做切割磁感线运动，于是线圈中产生了随声音变化的电流，经放大后，通过扬声器还原成声音，这一过程消耗了膜片的机械能，转化为电路中的电能.
答：依次填：振动；空气；电流；机械能转化为电能.
评注 本题综合声、电与磁、能量转化等知识，设计新颖且贴近生活.正确解答此题要求同学们能具备把课本知识和生活实际相联系的能力.
三、 洗衣机
例3 下表为海尔梅格尔（青岛）洗衣机有限公司生产的“丽达洗衣机”的铭牌.该洗衣机在额定电压下工作时，求：
（1） 该洗衣机在洗涤时，通过洗衣机电源线的电流是多少？
（2） 在一次洗涤中，先给洗衣机内的水加热用了6min，然后洗涤用了12min，最后甩干用了3min，问在这次洗衣的全过程中，共消耗了多少度电.（最后结果保留两位小数）
解析 首先要看懂用电器的铭牌，当洗衣机在额定电压下工作时：洗涤功率为330W，加热功率为1950W，甩干功率为650W.根据I=P/U，即可算出正常工作电流；而洗衣机消耗的电能即电流所做的功，根据W=P·t算出，计算时应注意单位的统一.解答如下：
（1） 洗涤功率P1=330W，由P=IU得I=P/U=330W/220V=1.5A.
（2） 洗涤功率P1=330W=0.33kW，时间t1=12min=0.2h，消耗电能W1=P1t1=0.33kW×0.2h=0.066kW·h；加热功率P2=1950W=1.95kW，时间t2=6min=0.1h，消耗电能W2=P2t2=1.95kW×0.1h=0.195kW·h；甩干功率P3=650W=0.65kW，时间t3=3min=0.05h，消耗电能W3=P3t3=0.65kW×0.05h=0.0325kW·h.总共消耗电能W=W1+W2+W3=0.066kW·h+0.195kW·h+0.0325kW·h≈0.29kW·h.
评注 本题通过表格和文字提供了大量信息，解题时不要被无关信息所干扰，首先从铭牌上选择有用的数据是解题的关键，其次选择合适的电功计算公式和单位是解题的突破口.
四、 电饭锅、电烤箱
例4 CFXB型“220V 1100W”电饭煲的原理图如图4所示，它有高温烧煮和焖饭、保温两挡，通过单刀双掷开关S进行调节，R0为电热丝.当开关S接高温烧煮挡时，电路的功率为1100W，当开关S接焖饭、保温挡时，电路的总功率为22W.
（1） 电饭煲在高温烧煮挡时，开关S应与哪个触点连接？
（2） 电热丝R0的阻值多大？
（3） 当电饭煲在正常焖饭、保温时电路中的电流多大？焖饭、保温10min，电热丝R0产生的热量为多少？
解析 （1） 电饭锅的“加热”状态和“保温”状态对应的是电饭锅消耗的功率不同.处于加热状态，需要的热量多、消耗的功率大；反之处于保温状态需要的热量少，消耗的功率小.由于电饭锅两端所加的电压不变，因此根据P=U2/R分析，当锅内接入电路的电阻较小时，发热功率大.S接2时，电阻丝R被短路，只有R0一根电阻丝接入电路；接1时，R0与R串联在电路中，电阻为R0+R，大于R0，因此电饭锅在高温烧煮时开关S应接触点2.
评注 解电学问题时，一般是先识别电路，其次是运用P=U·I和Q=I2·R·t解答问题时，要注意式中各个量均对于同一段电路和同一个用电器而言，即研究对象是同一对象，此外还必须对于同一个工作状态.
下面是同类型例题，同学们不妨试一试.
小明家买了一台电烤箱，有低、中、高三个挡位的发热功率.图5是其内部简化电路图，开关S1可分别与触点a、b接触.已知：R1=48.4Ω，R2=96.8Ω，电源电压保持不变.
请分析和解答以下问题：
（1） 当开关S1置于a端、S2闭合时，电烤箱处于_____挡位；当开关S1置于b端、S2断开时，电烤箱处于______档位；（选填“高”、“中”或“低”）
（2） 电烤箱在中挡位工作时，消耗的电功率是多少？
（3） 电烤箱在高挡位工作时，对食物加热6min，消耗的电能为多少？
答案：（1） 高；低 （2） 1000W （3） 5.4×105J
五、 白炽灯和节能灯
例5 小明在超市看见白炽灯和节能灯后，想到一个问题：白炽灯和节能灯谁的寿命更长，使用时哪个更经济？为此他查阅了资料，摘出部分信息如下.资料一：白炽灯在白炽状态下发光时，有微粒不断从灯丝上跑出来，温度越高，微粒跑得越厉害，使灯丝逐渐变细.资料二：60W白炽灯与某种11W的节能灯正常工作时照明效果相同（数据如表一）.资料三：白炽灯和节能灯都不宜频繁开闭.
（1） 以上资料蕴藏着一些物理知识，请写出两点：
① ____________________________________________________；
② ____________________________________________________.
（2） 已知“220V 60W”的白炽灯，在常温下灯丝的电阻约80Ω，请通过计算将该白炽灯的有关数据填在表二的空格中.
（3） 根据以上的数据分析，可知白炽灯不宜频繁开闭的原因是__________________________________.
（4） 根据资料二的数据，若使白炽灯与节能灯从买回来开始正常工作到寿命结束，白炽灯消耗的电能为_________kW·h，节能灯消耗的电能为_________kW·h.
解析 题目中给出三个信息，要求同学们通过阅读，找出文中所涉及到的物理现象或原理，并会综合有关数据进行计算.
（1） 白炽灯是利用电流的热效应制成的，白炽灯的灯丝是用熔点高的钨做的，当电流通过时，灯丝热到白炽状态（物体温度达到1700℃以上时发白光，这种状态叫白炽状态），发出明亮的光.灯丝在高温下会升华（微粒跑出）变细，关灯冷却时又会发生凝华，附着在灯泡的内壁上.
（2） 灯泡上标注的额定电压和额定功率，反映的是灯正常工作时的性能，而实际使用时电路条件会发生变化，所以灯的实际功率也会发生相应变化.本题白炽灯刚开始工作时其实际功率P=U2/R=（220V）2/800Ω=605W，而正常工作时的实际功率等于额定功率，即60W.
（3） 刚开灯时灯的实际功率是605W，远大于正常发光时的功率（60W），灯经常在大功率下工作，由于热效应，使灯丝容易烧断.
（4） 计算灯泡消耗的电能即为电流所做的功，可通过W=P·t计算.
答：（1） 用钨做灯丝是利用其熔点高；灯丝升华变细（或温度越高升华越厉害）；灯泡是利用电流的热效应来发光的等；（2） 刚开始工作：605W；正常工作：60W；（3） 频繁开闭导致白炽灯丝经常在强电场、大功率下工作，由于热效应，使灯丝易断；（4） 60；33.
评注 本题以“白炽灯”作为命题素材，综合热、电方面有关物理知识，体现了知识的应用性，在解答过程中要注意审题，学会从题目的众多信息中，采集与物理知识相关的信息，抓住问题本质，语言表达准确，问题就不难解决了.
六、 节约用电
例6 目前大多数家用电器都有待机功能，如有些电视机可以用遥控器关机而不用断开电源，即处于待机状态，在此状态下电视机仍消耗电能.
（1） 如果某家庭中用电器的总待机功率为20W，每月总待机时间为600h，每月将浪费多少电能？
（2） 据报道，在我国城市家庭中，用电器在待机状态下，消耗的电能约占家庭消耗总电能的10%，对此现象你有什么好的建议？
解析 （1） 计算过程：W=P·t=0.02kW×600h=12kW·h，或W=P·t=20W×600×3600s=4.32×107J.（2） 切断电源（或使用完用电器后拔掉插头、用手关闭用电器开关、断开插座开关、减小待机功率、取消用电器的待机功能等）.
评注 本题很好地渗透了新课程标准“情感态度与价值观”这一目标，通过计算可知每户每月浪费12度电，即这个家庭每年浪费近144度电，如果我国有3亿个家庭都存在这种浪费电的现象，那么一年将浪费432亿度电，以每度0.45元计，合人民币194.4亿元.想一想，在一个13亿人口的大国，一项节电措施，就可引发这么大的经济问题，可见节电措施是十分重要的.
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。