高中物理第五章制冷机第二节电冰箱同步练习新人教版选修22课件.docx

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高中物理第五章制冷机第二节电冰箱同步练习新人教版选修22课件

第二节电冰箱

一、单选题

1、青藏铁路路基两旁各插有一排碗口粗细、高约2米的铁棒（如图所示），我们叫它热棒．热棒在路基下还埋有5米深，整个棒体是中空的，里面灌有液氨．热棒的工作原理很简单：

当路基温度上升时，液态氨受热发生（①），上升到热棒的上端，通过散热片将热量传导给空气，气态氨由此冷却（②）变成了液态氨，又沉入了棒底．这样，热棒就相当于一个天然“制冷机”．请问文中空格处的物态变化名称是（  ）

A、①汽化、②液化

B、①液化、②汽化

C、①升华、②液化

D、①升华、②凝华

2、下列几个生活中的用电器正常工作时的电流值，你认为可能的是（  ）

A、小明一家三口所用的电饭锅工作电流是200mA

B、教室里的日光灯工作时的电流是2A

C、冰箱制冷机启动后通过它的电流是0．55A

D、看书用的台灯正常发光时的电流是5A

3、某家用电器正常工作时的功率约为1300瓦，则它可能是（  ）

A、空调器

B、白炽灯

C、洗衣机

D、语言复读机

4、在家庭电路中，空调机要比电风扇费电多了，则下列说法正确的是（  ）

A、空调机两端的电压大

B、电风扇两端的电压大

C、空调机和电风扇两端的电压一样大

D、无法确定两者的电压关系

5、某家用电器正常工作时的功率约为2千瓦，它可能是（  ）

A、空调器

B、电冰箱

C、电视机

D、电风扇

6、下列有关各种家用电器性能的判断中，正确的是（  ）

A、空调机和电风扇都可以使室内温度降低

B、微波炉中产生的微波是波长很短的机械波

C、收音机和电视机都能接收电磁波

D、手持移动电话机只能接收电磁波，不能发射电磁波

7、当夏日炎炎时，我们使用空调来降低室内的温度，如图所示．当冬日严寒时，我们又可以使用空调来提高室内的温度．你觉得在使用的过程中，空调的风向应怎样调节最有利于整个室内温度尽快达到预设要求（  ）

A、夏天，应将空调出风口向上调节，让凉风向上吹出

B、冬天，应将空调出风口向上调节，让暖风向上吹出

C、无论夏天还是冬天，都应将空调出风口向下调节

D、空调出风口风向并不影响制冷或制热的效果，所以无论冬天、夏天均可随意调节

二、填空题

8、如图所示，青藏铁路分路段路基两旁各插有一排碗口粗细、高约2米的铁棒，我们叫它热棒．热棒在路基下还埋有5米深，整个棒体是中空的，里面灌有少量液氨．热棒的作用相当于天然的“制冷机”，它是我们学过的物态变化知识的创造性应用．热棒的工作原理是：

当路基温度升高时，液态氨吸热发生成气态________上升到热棒的上端；气态氨遇冷放热发生________变成了液态氨，又沉入了棒底．如此不断循环，有效的防止了路基温度的升高．

9、在青藏铁路的一些路段，路基两旁各插有一排碗口粗细、高约2米的棒，我们叫它热棒．热棒在路基下还埋有约5米深，整个棒体是中空的，里面封装有适量液氨．热棒的工作原理很简单：

当路基温度上升时，液态的氨受热发生________，上升到热棒的上端，通过散热片将热传导给空气，气态氨由此冷却________变成了液态氨，又沉入了棒底．这样，热棒就相当于一个天然“制冷机”．这是我国科技工作者为解决“千年冻土”的许多创新和发明之一．（请在文中横线处填上适当的物态变化名称）

10、青藏铁路部分路段的路基两旁各插有一排碗口粗细、高约2m的铁棒，我们叫它热棒．热棒在路基下还埋有5m深，整个棒体是中空的，里面灌有少量液氨．热棒的作用相当于天然的“制冷机”，它是我们学过的物态变化知识的创造性应用．热棒的工作原理是：

当路基温度升高时，液氨吸热发生________，上升到热棒的上端；气态氨遇冷放热发生________，又沉入棒底．如此不断的循环，有效的防止了路基温度的升高．（填物态变化名称）

11、被称为“天路”的青藏铁路，在修建时遇到的最大问题就是多年冻土对路基的影响，夏天气温上升，冻土层中的冰吸热就要________，上面的路基就塌了，而冬天温度降低，冻土层的体积就要________（填“变大”或“变小”），上面的路基和钢轨就会被升起来，一降一升，火车极易脱轨．为了解决这个问题，工程技术人员设计的几种方案中，有一种是在铁路的两边插了许多叫做热棒的柱子，整个热棒是中空的，里面装有液氨．当路基温度升高时，液氨吸收热量发生________现象，上升到热棒的上端，通过散热片将热量传导给空气，此时气态氨放出热量发生________现象，变成了液态氨，又沉入棒底，这样，热棒就相当于一个“制冷机”．

12、前段时间CCTV一1黄金时段播出的电视连续剧《雪域天路》为我们呈现了青藏铁路修建的全过程．在青藏铁路修建时遇到的最大问题就是多年冻土对路基的影响，夏天气温上升，冻土层中的冰吸热就要________，上面的路基就塌了，而冬天温度降低，冻土层的体积就要变大，上面的路基和钢轨就会被顶起来，一降一升，火车极易脱轨．为了解决这个问题，工程技术人员设计的几种方案中，有一种是在铁路的两旁插了许多叫做热棒的柱子，整个热棒是中空的，里面装有液氨．当路基温度升高时，液氨吸收热量发生________现象，气态氨上升到热棒的上端，通过散热片将热量传导给空气，此时气态氨放出热量发生________现象，变成了液态氨，又沉入棒底，这样，热棒就相当于一个“制冷机”．

13、假如在照明电路中接入大功率的空调器，电线将明显地发热，这是因为照明电路的________不变，根据________可知，在照明电路里接入大功率的空调器，电线中的电流将变大，电线的________不变．根据________可知，电流通过电线时，电能转化为热能时的功率将变大，所以电线将明显地发热．

14、电冰箱利用了叫做氟利昂的物质作为热的“搬运工”，把冰箱冷冻室里的“热”，搬运到了冰箱的外面．氟利昂是一种既容易________化，又容易________化的物质．工作时电动压缩机使氟利昂蒸气压缩并把它压入冰箱外的冷凝器管里，在这里蒸气变成液体并________热，这些热被周围的空气带走．冷凝器里的液态氟利昂，经过一段很细的毛细管进入冰箱内冷冻室的管子里，在这里迅速汽化，________热，使冰箱内温度________．生成的蒸气又被压缩机抽走，压入冷凝器，再液化并把从冰箱内带来的热放出．氟利昂这样循环流动，冰箱冷冻室里就可以保持相当低的温度．

15、青藏铁路路基两旁各插有一排碗口粗细、高约2米的铁棒（如图所示），我们叫它热棒．热棒在路基下还埋有5米深，整个棒体是中空的，里面灌有液氨．热棒的工作原理很简单：

当路基温度上升时，液态氨受热发生________，上升到热棒的上端，通过散热片将热量传导给空气，气态氨由此________冷却变成了液态氨，又沉入了棒底．这样，热棒就相当于一个天然“制冷机”．（请在横线填写物态变化的名称）．

三、解答题

16、四大措施解决千年冻土问题；2006年7月1日，青藏铁路实现了全线贯通，打破了美国的火车旅行家保罗•泰鲁“有昆仑山脉在，铁路就永远进不了拉萨”的断言，大长了中国人的志气．在修建青藏铁路时，需要解决两大难题：

一是铁路要穿越“千年冻土”区，需要保证路基的稳定性；二是高原气压低、氧气含量低，需要保证施工人员及乘客的安全性．我国科技工作者在解决两大难题上做出了许多创新和发明．

四大措施解决千年冻土问题

①热棒：

天然“制冷机”

进入两大滩冻土区，路基两旁插有一排排碗口粗细、高约2m的铁棒（如图甲）．铁棒间隔2m，一直向前延伸，我们称它热棒．热棒在路基下还有5m，整个棒体是中空的，里面灌有液氨，棒的顶端是散热片，这样棒体就相当于一个天然“制冷机”．

②抛石路基：

廉价“土空调”

在青藏铁路路基内部，还有一种廉价而有效的“土空调”，在土层路基中间，填筑了一定厚度的碎石，保证了冻土层的温度不随外界气温的变化而变化，从而保护了冻土的完好性．

③遮阳板：

隔热“外衣”

遮阳板路基是在路基的边坡和坡石上架设一层用于遮挡太阳辐射的板材，完全消除太阳对路基的辐射加热作用．

④以桥代路：

“最后绝招”（如图乙）

增氧机解决高原气压低、氧气含量低的问题

在沿途建立氧气制造站、列车配有完整的供氧系统等，确保了施工人员的安全和旅客的乘车的舒适度．

（1）通过阅读材料，谈谈青藏铁路蕴含的物理知识（至少举出两点）．

（2）试分析说明，天然“制冷机”（或廉价“土空凋”）的工作原理．

17、阅读短文，回答问题：

变频空调机

空调机中有被称为“冷媒”的物质，利用它的物态变化可以实现室内、室外热量的转移，如图所示是空调机制冷系统的原理图，其中压缩机的作用是对气态“冷媒”加压，并使“冷媒”在管内循环，压缩机的转速越大，“冷媒”的流量越大，空调机的制冷能力就越强．

压缩机的转速由供电频率决定，“变频空调”是与传统供电频率不变的“定频空调”相比较而产生的概念，与“定频空调”相比，变频空调机的变频器可以在一定范围内调节供电频率，从而改变压缩机的转速．供电频率越高，转速越大，达到控制“冷媒”流量的目的．

变频空调机开始工作时，以最大功率进行制冷，当室内温度快速降至设定温度后，压缩机随机处于低速持续运转状态，维持室温基本不变．

某型号变频空调机的部分参数如下表，其中：

制冷量是指单位时间内空调机从密闭区域内去除热量的总和；能效比是空调机在额定状态工作时，制冷量与输入功率之比．

最小

额定

最大

输入功率/W

130

700

1400

制冷量/W

650

2660

3600

能效比

﹣﹣

3．8

﹣﹣

请回答下列问题：

（1）空调机的制冷原理是：

在室内，“冷媒”由于________吸收热量，而在室外则由于________放出热量，从而把室内的热量转移到室外，达到降低室内温度的目的．（以上均填物态变化名称）

（2）关于变频空调机，下列说法正确的是：

（  ）．（填字母序号）

A、变频空调的压缩机与定频空调一样，也是断断续续工作的

B、空调机制冷时，图中钢管A内流动的是气态“冷媒”

C、空调压缩机是利用降温的方法使“冷媒”发生物态变化的

D、变频器供电频率越高，空调机的制冷能力越强

18、一间面积为30m2的房间内的空气质量约120kg，根据表中的数据可知，该空调机以最大功率进行制冷，在5min内可以使房间内的空气温度下降约多少℃．[假设房间与外界处于隔热状态，取空气的比热容c=1．0×103J/（kg•℃）]．

19、空调器制热时，出风口导风板向下时制热效果比较好．这是为什么？

20、下表所示为某品牌的空调器铭牌上的部分参数，其中KFRD表示该空调为家用分体式具有电辅热功能的冷暖空调器．请根据表中的数据，回答下面的问题．（已知：

空气的密度为1．29kg/m3，空气的比热容取103J/（kg•℃）．注：

空调的电辅热功能有两方面的作用，一是在室外温度不太低时开启电辅热功能可以增加制热量，实现室内温度的快速提升，二是当室外温度很低，空调器的压缩机制热效能过低时，开启电辅热功能可以辅助制热，弥补单纯靠压缩机工作制热量不足的问题．

XXXKFRD﹣23GW/Z1分体式房间空调器

电源

IPH220V﹣50Hz

制冷运行

制冷量

2300W

额定输入功率

830W

制热运行

制热量

2600W

额定输入功率

780W

电热功率

500W

（1）如果房间的面积为15m2，高度为2．6m，问：

如果按照表中的数据工作，该空调器至少多长时间才能将室内的空气由10℃加热升高至20℃？

（2）在l中，若室外温度不太低，实际加热时间约为4．0min，则在利用空调器对室内空气加热的过程中，室内空气向外散热的平均功率约为多少？

空调器总共消耗的电能为多少？

（3）该空调器在制冷时的额定输入功率为830W，而它的制冷量却是2300W，比输入功率还要大，这是为什么？

21、冻肉出冷库后比进冷库时重，这是为什么？

22、夏天，空调器的室内风机上向外引出一条滴水管，空调在工作时不断地滴水，这是什么原因？

23、家庭电路的电压是220V，某空调器处于制冷状态时的功率P1是2．2kW，送风状态时的功率P2是0．22kW，它们是交替运行的，现测得此空调器在某时段内的电功率随时间变化的关系如图所示．

（1）空调器在前5min内处于什么状态？

此时通过它的电流是多少？

（2）在一个周期内，空调器消耗的电能是多少度？

（3）在1h内，空调器消耗的电能是多少度？

24、阅读短文，并回答问题

家庭热泵﹣﹣空调

夏天来了，安装空调的家庭逐渐多了起来，如图甲是家用分体式空调的原理图，其制冷原理是室外机中的压缩机将气态的制冷剂压缩后成为高温高压的液态制冷剂，散热后液态的制冷剂经膨胀阀进入蒸发器（室内机）迅速变成气体，吸收大量的热量，从而使房间的温度迅速下降（冬天的制热工作过程与上述相反），空调在制冷运行的过程中会产生大量的冷凝水，因此空调配有排水系统．

制冷量是家庭购买空调时需要考虑的一项重要指标．它是指空调进行制冷运行时，单位时间内从密闭空间内去除的热量总和．制冷量大的空调适用于面积比较大的房间，且制冷速度较快．以15平方米的居室面积为例，使用额定制冷量在2500W左右的空调比较合适，家用空调的制冷量单位常用“匹”．1匹=2324W．

能效比是衡量空调节电效果的一项重要指标．家用空调器的能效比（EER）就是其制冷量与制冷消耗电功率之比．如图乙所示是两台不同品牌空调上的能效标识（能效标识是附在产品上的一种信息标签，用于表示耗能产品的能源效率等级等性能指标，为用户和消费者的购买决策提供必要的信息，以引导用户和消费者选择高效节能产品）．如表是国家标准中关于分体式空调部分能效等级指标．

额定制冷量CC/W

能效等级与对应的EER

5

4

3

2

1

CC≤4500

2．60

2．80

3．00

3．20

3．40

4500＜CC≤7100

2．50

2．70

2．90

3．10

3．30

（1）空调制冷运行时，室内的空气湿度________（大于/小于）室外．图乙中，两空调工作时更节能的是________（A/B）．

（2）关于空调机，下列说法正确的是（  ）．

A、家庭安装空调要铺设专线，目的是为了防止触电

B、空调机制冷时，室外机放出的热量要大于压缩机消耗的电能

C、空调压缩机是利用降温的方法使氟利昂发生物态变化的

D、空调制冷时室外机中有风扇在转动，它的作用是将冷气吹向室内

（3）某家庭空调机制冷量为1．5匹，能效比为3，在额定状态下连续工作10min，消耗的电能为________kW•h，不计热损失，理论上可以使40m2的密闭房间内的空气温度下降________℃．[取房间层高3m，空气的密度ρ=1．29kg/m3，比热容c=1．0×103J/（kg•℃）]．

25、阅读下列资料并完成相关问题．

资料：

如图所示，冰箱的致冷设备由蒸发器、压缩机、冷凝器、毛细管等部件组成．电冰箱工作过程中，致冷剂氟利昂（一种既容易汽化又容易液化的化学物质）在蒸发器中迅速蒸发①热，使冷冻室内温度②，气态的氟利昂经压缩机压缩后，送入冰箱外面的冷凝器，在此致冷剂液化③热，液态的致冷剂通过很细的毛细管回到蒸发器，又开始了新的循环．电冰箱就这样源源不断地将冷冻室内的热吸出来，并散发到冰箱的外面．

（1）在资料的①、②、③三处，补写上适当的内容分别是①________、②________、③________．

（2）冰箱冷冻室内温度很低，那么在室内多放几台打开冷冻室门的冰箱长时间工作能不能降低室内温度？

答案解析部分

一、单选题

1、【答案】A

【考点】分子热运动和热机，制冷机原理

【解析】【解答】①的过程中，液态氮→气态氮，符合汽化的物态变化过程；②的过程中，气态氮→液态氮，符合液化的物态变化过程；因此空格处应是：

①汽化、②液化；故选A．

【分析】判断空格处的物态变化，要抓住变化前后物质所处的状态，①是由液态→气态，②是由气态→液态；然后根据所学物态变化的几种类型来进行选择．

2、【答案】C

【考点】分子热运动和热机，制冷机原理

【解析】【解答】A．小明一家三口所用的电饭锅工作电流约为5A，故A不正确；B．教室里的日光灯工作时的电流约为0．2A，故B不正确；C．冰箱制冷机启动后通过它的电流约为0．55A，故C正确；D．看书用的台灯正常发光时的电流约为0．1A，故D不正确．故选C．

【分析】根据我们对生活中常用用电器电流大小的了解进行解答．

3、【答案】A

【考点】分子热运动和热机，制冷机原理

【解析】【解答】功率约1300瓦的用电器属于大功率用电器，四个选项中，白炽灯功率大约有几十瓦，洗衣机约几百瓦，而语言复读机也就是几瓦或十几瓦，只有空调器属于大功率用电器．故选A．

【分析】家庭中大功率用电器有空调、电饭锅、微波炉等．

4、【答案】C

【考点】分子热运动和热机，制冷机原理

【解析】【解答】各家用电器都能正常工作，并且互不影响，各家用电器之间都是并联的，根据并联电路电压的特点可知，空调机和电风扇两端的电压一样大．故选C．

【分析】要解决此题，需要掌握家庭电路中各用电器之间的连接方式．

家庭电路的电压是220V，家庭电路中各家用电器的电压是220V，各家用电器之间都是并联的，这样各家用电器都能正常工作，并且互不影响．

5、【答案】A

【考点】分子热运动和热机，制冷机原理

【解析】【解答】A、空调器的功率约为2000W；B、电冰箱的功率约为200W；C、电视机的功率约为120W；D、电风扇的功率约为60W．故选A．

【分析】根据常见家庭用电器的额定功率进行选择，电功率为2kW的用电器属于大功率用电器．

6、【答案】C

【考点】分子热运动和热机，制冷机原理

【解析】【解答】A、空调机可以使室内温度降低，但是风扇只能加快空气的流动速度，并不能使室内温度降低，该选项说法不正确；B、微波炉中产生的微波是电磁波，而不是机械波，该选项说法不正确；C、收音机和电视机都能接收电磁波，该选项说法正确；D、手持移动电话既能接收电磁波，又能发射电磁波，故该选项说法不正确．故选C．

【分析】加快和减慢空气的流动速度只会影响蒸发的快慢，不会改变空气的温度；微波是指频率为300MHz﹣300GHz的电磁波，是无线电波中一个有限频带的简称，即波长在1米（不含1米）到1毫米之间的电磁波，是分米波、厘米波、毫米波和亚毫米波的统称；无线电广播和电视都是靠电磁波传递信息的；手机是通过发射和接收电磁波来实现通信的，既是无线电发射台，又是无线电接受台．

7、【答案】A

【考点】分子热运动和热机，制冷机原理

【解析】【解答】

（1）夏天使用空调是为了致冷，而冷的空气密度大，因此应将空调出风口向上调节，将其吹向高处，再让其自然下降，达到循环的目的，使室内均衡降温；

（2）冬天使用空调是为了致热，而热的空气密度小，因此应将空调出风口向下调节，将其吹向低处，再让其自然上升，达到循环的目的，使室内尽快暖起来．综上所述，选项的描述中只有A是正确的．故选A．

【分析】我们在使用空调时，夏天是为了致冷，冬天是为了致热，通过改变空气的温度来起到调节气温的作用，根据空气密度与温度的关系可进一步做出分析．

二、填空题

8、【答案】汽化；液化

【考点】分子热运动和热机，制冷机原理

【解析】【解答】变为气态的过程叫汽化；气态氨变为液态的过程叫液化．故答案为：

汽化；液化．

【分析】物体由液态变为气态的过程叫汽化；物体由气态变为液态的过程叫液化．根据汽化和液化的定义来分析．

9、【答案】汽化；液化

【考点】分子热运动和热机，制冷机原理

【解析】【解答】当路基温度上升时，液态氨吸收热量，由液态变为气态，这是一种汽化现象；气态氨上升过程中受冷，由气态变为了液态，这是液化现象．故答案为：

汽化；液化．

【分析】判断空格处的物态变化，要抓住变化前后物质所处的状态，第一个空是由液态→气态，第二个空是由气态→液态；然后根据所学物态变化的几种类型来进行选择．

10、【答案】汽化；液化

【考点】分子热运动和热机，制冷机原理

【解析】【解答】当路基温度上升时，液态氨吸收热量，由液态变为气态，这是一种汽化现象；气态氨上升过程中受冷，由气态变为了液态，这是液化现象．故答案为：

汽化；液化．

【分析】判断空格处的物态变化，要抓住变化前后物质所处的状态，第一个空是由液态→气态，第二个空是由气态→液态；然后根据所学物态变化的几种类型来进行选择．

11、【答案】熔化；变大；汽化；液化

【考点】分子热运动和热机，制冷机原理

【解析】【解答】夏天，固态冰吸收热量后会发生熔化现象变成水，而冬天水会放热而变成冰，在质量不变的情况下，由于冰的密度比水小，所以体积会变大；温度升高时，液氨吸收热量会变成气态的氨，发生了汽化现象；气态氨放热后又会变成液态的氨，发生液化现象；就这样，氨反复工作，具有制冷的作用，是一个天然的制冷机；故答案为：

熔化，变大，汽化，液化．

【分析】解决此题的关键是知道物态变化的名称，物质从固态变为液态的过程是熔化，物质从液态变成气态称为汽化，物质从气态变成液态称为液化，结合题目中的前后物态，判断物态变化的名称．

12、【答案】熔化；汽化；液化

【考点】饱和汽及物态变化中能量

【解析】【解答】在青藏铁路修建时遇到的最大问题就是多年冻土对路基的影响，夏天气温上升，冻土层中的冰吸热就要熔化，上面的路基就塌了；而冬天温度降低，冻土层的体积就要变大，上面的路基和钢轨就会被顶起来，一降一升，火车极易脱轨．为了解决这个问题，工程技术人员设计的几种方案中，有一种是在铁路的两旁插了许多叫做热棒的柱子，整个热棒是中空的，里面装有液氨．当路基温度升高时，液氨吸收热量发生汽化现象，气态氨上升到热棒的上端，通过散热片将热量传导给空气，此时气态氨放出热量发生液化现象，变成了液态氨，又沉入棒底，这样，热棒就相当于一个“制冷机”．故答案为：

熔化；汽化；液化．

【分析】①物质由固态变为液态叫熔化．物质熔化过程在吸收热量；②物质由液态变为气态叫汽化，物质由气态变为液态叫液化．汽化过程吸收热量，液化过程放出热量．

13、【答案】电压；

；电阻；焦耳定律

【考点】分子热运动和热机，制冷机原理

【解析】【解答】假如在照明电路中接入大功率的空调器，电线将明显地发热，原因是：

照明电路的电压不变，根据 

可知，在照明电路里接入大功率的空调器，电线中的电流将变大，电线的电阻不变．根据焦耳定律可知，电流通过电线时，电能转化为热能时的功率将变大，所以电线将明显地发热．故答案为：

电压； 

；电阻；焦耳定律．

【分析】在家庭电路中，电源电压是不变的，用电器与连接它的导线是串联的，所以通过的电流相等；当接入电功率的用电器时，电路电流增大，根据焦耳定律可知，导线产生的热量也会增加，导致电线明显发热．

14、【答案】汽；液；放；吸；下降

【考点】分子热运动和热机，制冷机原理

【解析】【解答】氟利昂是一种既容易汽化又容易液化的物体；工作时电动压缩机使氟利昂蒸气压缩而液化，压入冰箱外的冷凝器管里将热量放出；冷凝器里的液态氟利昂，经过一段很细的毛细管进入冰箱内冷冻室的管子里，在这里迅速汽化，从冰箱的内部吸收热量，是冰箱内部的温度降低．故答案为：

汽；液；放；吸；下降．

【分析】冰箱的原理既是利用氟利昂一类的物质，容易汽化和液化，汽化要吸热而液化要放热，从而将冰箱内部的热量搬运到冰箱的外部，起到制冷的目的．

15、【答案】汽化；液化

【考点】分子热运动和热机，制冷机原理