研究性學(xué)習(xí)——選購電器中的幾點(diǎn)物理知識(shí)

伍臣偉

摘 要：家用電器大大加速了我們的生活速度、提高了我們的生活質(zhì)量。但是商品化的今天，各種各樣層出不窮的電器也給消費(fèi)者的選擇帶來了困擾，所以在購買家電時(shí)，我們可以利用所學(xué)的物理知識(shí)做出適當(dāng)?shù)倪x擇。

關(guān)鍵詞：家電；選購；物理知識(shí)

人類進(jìn)入21世紀(jì)，許許多多現(xiàn)代電器產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入我們的家庭，如冰箱、電視、電磁爐、空調(diào)等。這些家用電器大大加速了我們的生活速度、提高了我們的生活質(zhì)量。但是商品化的今天，各種各樣層出不窮的電器也給消費(fèi)者的選擇帶來了困擾，所以在購買家電時(shí)除了關(guān)注品牌價(jià)格外，我們也可以運(yùn)用所學(xué)的物理知識(shí)做出適當(dāng)?shù)倪x擇。

一、購買電器時(shí)對(duì)物理中電學(xué)知識(shí)的運(yùn)用

電器，作為一種通過電能轉(zhuǎn)化成其他能量的機(jī)械，不可避免地會(huì)涉及到電學(xué)部分內(nèi)容，所以首先我們要對(duì)中學(xué)階段物理學(xué)中電學(xué)部分內(nèi)容進(jìn)行探究：

市場(chǎng)中大部分電器都有一份規(guī)格參數(shù)，在這個(gè)參數(shù)中會(huì)涉及以下電學(xué)信息：額定電壓、頻率、電流、功率、能效等級(jí)等。在這些信息中額定電壓為220V（家庭用電電壓）頻率為50Hz，這兩個(gè)量由社會(huì)供電決定，絕大部分電器相同，故可以忽略。各個(gè)電器的主要區(qū)別在于電功率（耗電量）、額定電流以及能效等級(jí)：

（1）電功率（為了生活化部分電器上也會(huì)標(biāo)有“耗電量”，也是電功率的一種表示方法）：在物理學(xué)中是指電流在單位時(shí)間內(nèi)做的功，是用來表示消耗電能的快慢的物理量，用P表示，它的單位是瓦特（Watt），簡(jiǎn)稱"瓦"，符號(hào)是W。在電器的參數(shù)中還會(huì)分為使用額定功率、待機(jī)額定功率等。對(duì)于額定功率不同的電器，我們?cè)谡{(diào)查中隨機(jī)抽取了四個(gè)電飯煲樣本進(jìn)行對(duì)比：

如上表所示，一般情況下使用功率越大的電飯煲煮飯時(shí)間越短，速度越快、所以一般價(jià)位也會(huì)更高（除去品牌因素），適用于高收入、對(duì)生活節(jié)奏有要求的人群。但對(duì)于生活節(jié)奏不需要那么快，煮飯速度并非首選因素的人群，保溫功率以及待機(jī)功率越小的電飯煲則能更節(jié)約電能、節(jié)省電費(fèi)，所以如果其他條件都相同的話，首先建議購買第一、二款電飯煲。

在我們生活中還有一些是長(zhǎng)時(shí)間通電的電器，如空調(diào)、冰箱等，我們能在他們的銘牌上找到另一個(gè)表示電功率的參數(shù)即耗電量。耗電量是指電流在一天時(shí)間內(nèi)消耗電能的讀數(shù)，單位為kwh/24h，例如：一冰箱的耗電量為0.53kwh/24h的物理意義為：24小時(shí)時(shí)間該冰箱消耗的電能為0.53度。對(duì)于耗電量，我們收集了以下四個(gè)價(jià)位相近的機(jī)械式冰箱進(jìn)行對(duì)比：

根據(jù)以上表分析，相近的價(jià)位對(duì)比可以看出產(chǎn)品4的容量最大，達(dá)到313L，很能滿足冰箱大量?jī)?chǔ)存食物的需求。但如果對(duì)比耗電量的話產(chǎn)品4耗電量也是最大的，如果購買者沒有太大的事物存儲(chǔ)需求，建議購買產(chǎn)品1，因?yàn)樗饶芄?jié)約電能，又不需占用太大空間。

（2）額定電流

對(duì)于家庭用電來說，我們則需要考慮另一個(gè)重要因素，就是電流：由于線路新舊不一，家中用電器多少不同等因素，各人家中情況不同，能接入電器的電流也不同，一般家用空氣開關(guān)限定電流可分為：20A、40A、60A等。如果購買者家中電路老舊、或者接入電流限定較小比如空氣開關(guān)限定可通過最大電流較小者應(yīng)盡量選擇額定電流較小的用電器。

（3）能效標(biāo)識(shí)

能效標(biāo)識(shí)又稱為能源效率效率標(biāo)識(shí)，是標(biāo)識(shí)產(chǎn)品能源效率等級(jí)等性能指標(biāo)的一種信息標(biāo)簽，以引導(dǎo)和幫助消費(fèi)者選擇高能效產(chǎn)品，一般分為3個(gè)或5個(gè)等級(jí)。以5等級(jí)制為例舉例說明：同樣268升的家用電冰箱，能效等級(jí)1級(jí)要比5級(jí)每天節(jié)省約0.7度電，每年可節(jié)省約260度電，大約130元電費(fèi)，所以一般情況下能效標(biāo)識(shí)越高越好！

二、購買電器時(shí)熱學(xué)知識(shí)的運(yùn)用

在眾多電器中，有相當(dāng)一部分家電是由電能轉(zhuǎn)化成熱能的電器，那么其中就會(huì)涉及到熱學(xué)知識(shí)，在我們的調(diào)查中主要出現(xiàn)以下信息：熱效率值和導(dǎo)熱材質(zhì)：

（1）熱效率

熱效率在物理學(xué)中又叫熱值，是熱機(jī)使用過程中有用功與總耗能的比值，我們?nèi)≡陔娖髦须娔苻D(zhuǎn)化為熱能較為明顯的電磁爐作為對(duì)比分析，如下：

如上表分析可知：如果其他條件都相同的情況下，從熱效率這一角度來說建議選購最后一款產(chǎn)品，因?yàn)槠錈嵝手底罡撸瑢?duì)節(jié)約能源最有幫助。

（2）導(dǎo)熱材質(zhì)

在由電能轉(zhuǎn)化成熱能的電器中，還有一個(gè)因素也是我們需要關(guān)注的，就是導(dǎo)熱性能，如電飯煲內(nèi)膽、電燉鍋內(nèi)膽、電熱水壺內(nèi)壁等。學(xué)習(xí)物理我們可以知道，導(dǎo)熱材料的導(dǎo)熱性能一般情況下是純金屬>合金>陶瓷，所以如果從導(dǎo)熱性能來選購電器的話，我們優(yōu)先選擇純金屬的內(nèi)膽或材料會(huì)更好。

三、購買電器時(shí)運(yùn)用到的聲音部分知識(shí)

我們選購的電器常常要跟我們同處一室，所以在選購電器時(shí)考慮電器對(duì)環(huán)境、對(duì)人的影響也是有必要的。一些電器因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)或者其他部件運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生不小的噪音，比如空調(diào)、冰箱等。正常情況下，人休息時(shí)聲音不超過50dB即可，但是不排除有一些對(duì)聲音特別敏感的人，而電器又?jǐn)[放在臥室或者離臥室比較近的距離，那么此時(shí)應(yīng)該選擇噪音值越小的電器越好。

綜上所述，在挑選電器時(shí)我們可以用到很多所學(xué)過的物理知識(shí)，把所學(xué)的知識(shí)用到生活中，可以提高我們的生活質(zhì)量。在此次的研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)中，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性與積極性也得到了極大的提高，當(dāng)然，受限于知識(shí)水平和能力水平，調(diào)查的深度和廣度有限，本文如果有不足之處，也希望廣大讀者能給予指出。

參考文獻(xiàn)

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