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2018_2019高中物理第4章家用电器与日常生活第4节家用电器的基本元件学案粤教版选修1_1

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                      第四节 家用电器的基本元件

               学 习 目 标                               知 识 脉 络


 1.识别电阻器、电容器、电感器.(重点)
 2.初步了解它们在电路中的作用以及在日
 常生活和生产中的应用.(难点)


                             [自 主 预 习·探 新 知]
                                    [知识梳理]
    一、电阻器的作用
    电阻器的主要作用:在电路中电阻的主要作用是改变和控制电路中的电流、电压的大
小,即电阻器对电流有阻碍作用.
    二、电容器和电感器
    1.电容器
    (1)组成:电容器由互相靠近而又彼此绝缘的两个导体组成.
    (2)作用:能够把外部电路的电能储存在电容器内部的电场中.
    (3)在电路中的功效:直流电不能通过电容器,交流电能通过电容器,交流电的频率越
低,电流的通过能力越低.
    2.电感器
    (1)组成:由导线绕成的各种形状的线圈.
    (2)作用:能够把外部电路的电能储存在电感器内部的磁场中.
    (3)在电路中的功效:电感器对交流电有阻碍作用,直流电能通过电感器.交流电的频
率越高,阻碍作用越明显.
                                    [基础自测]
    1.思考判断
    (1)金属导体的电阻随温度的升高而增大.(√)
    (2)滑动变阻器是靠改变连入电路的导体的横截面积来改变电阻的.(×)
    (3)电阻器对电流有阻碍作用.(√)
    (4)电容器可以用来储存电荷.(√)
    (5)电感器对直流电、交流电都没有阻碍作用.(×)
    (6)交流电不能通过电容器,直流电能通过电容器.(×)
    [提示] (2)改变导体的长度来改变电阻的.
    (5)电感器对交流电有阻碍作用.
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    (6)交流电能通过电容器,直流电不能通过电容器.
    2.关于导体的电阻及导电性能(电阻率)的说法中,正确的是(  ) 
                                                          【导学号:71082082】
    A.导体对电流的阻碍作用叫导体的电阻,因此只有导体有电流通过时,才具有电阻
    B.由  R=U/I  可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比
    C.将一根导线一分为二,则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一
    D.以上说法均不对
    D [导体对电流的阻碍作用叫做导体的电阻,它只跟导体的几何形状和材料性质有关,
跟导体是否通电及通电电流的大小无关.导电性能(电阻率)的大小和导体几何形状无关,
只跟材料性质和温度有关.所以选               D.]
    3.(多选)某电容器上标有“1.5 μF 9 V”的字样,则该电容器(  ) 
    A.该电容器的电容是         1.5 μF
    B.该电容器的耐压值是          9 V
    C.加在该电容器上的电压不应超过               9 V
    D.该电容器的击穿电压为           9 V
    ABC [电容器上标注的“1.5 μF 9 V”是电容器的标称容量,即电容的数值为                            1.5 
μF  和电容器的额定电压是         9 V,额定电压是电容器长时间连续可靠工作时,两极间承受的
最高电压,简称耐压.若电容器的实际电压超过额定电压,就会被击穿而失去作用,所以
电容器的击穿电压要大于其额定电压,故                  A、B、C  正确.]
                             [合 作 探 究·攻 重 难]

                                 电阻器的作用
                                电阻器的作用和分类
    1.控制电路:通过改变电阻器的电阻值,改变电路中的电流或改变电路中某部分电路
的电压,如图      4­4­1.


                                     图 4­4­1
    2.释放热能:电流通过电阻器时,电能全部转化为热能.电烤箱、电炉、电熨斗等就
是利用电阻器的这一特性工作的.
    3.各种电阻器
    (1)普通电阻:由电阻值受环境温度等因素影响很小或者不受环境温度等因素影响的金
属材料制成.普通电阻可制成定值电阻和变阻器,变阻器是利用改变导体长度来改变导体
电阻的.
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    (2)热敏电阻:电阻值随温度的变化而改变,分金属热敏电阻和半导体热敏电阻两
种.一般应用于温度传感器电路中.
    (3)光敏电阻:电阻值随照射光的强弱的变化而改变,一般光敏电阻的阻值随入射光强
度的增加而减小.光敏电阻一般应用于光传感器电路中.
    (4)压敏电阻:电阻值随电压的变化而变化.
          将图    4­4­2 所示的滑动变阻器连入电路,要求滑动变阻器的滑片                     P 向右移动
时电路中的电阻变大,则滑动变阻器连入电路的接线柱应是(  )


                                     图 4­4­2
    A.A 和  B                          B.C  和 B
    C.B 和  D                          D.A  和 C
    D [A、B  间有电阻丝,滑片向右移,A、P             间电阻丝长度变大,电阻变大,故连入电路
的接线柱为     A 和 C 或 A 和 D.]


    滑动变阻器改变电阻的原理是通过改变连入电路中电阻丝的长度,从而改变电阻值,
连入电路中电阻丝越长,阻值越大,反之越小.

    [针对训练]
    1.电子产品制作车间里常常使用电烙铁焊接电阻器和电容器等零件,技术工人常将电
烙铁和一个白炽灯串联使用,电灯还和一只开关并联,然后再接到市电上(如图                                 4­4­3 所示),
下列说法正确的是(  ) 
                                                          【导学号:71082083】


                                     图 4­4­3
    A.开关接通时比开关断开时消耗的总电功率大
    B.开关接通时,电灯熄灭,只有电烙铁通电,可使消耗的电功率减小
    C.开关断开时,电灯发光,电烙铁也通电,消耗的总功率增大,但电烙铁发热功率减
小
    D.开关断开时,电灯发光,可供在焊接时照明使用,消耗总功率不变
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                                                            U2
    A [开关接通将灯泡短路,电灯熄灭,电路中总阻值减小,由                         P= R 知,电路的总电
                                                                 U2
功率增大,A     对,B   错.开关断开时,电灯发光,电路中总阻值较大,由                      P= R 知,电路的
总电功率减小,电烙铁发热功率减小,C、D                  错.]

                                电容器和电感器
    1.电容器
    (1)电容器(如图     4­4­4):电容器是一种能容纳电荷的容器.由两个彼此绝缘且靠近的
导体组成.平行板电容器由两个正对的金属板——极板和置于两板之间的绝缘物质——电
介质组成.电容器所带电荷量是指一板上的电荷量的绝对值.
    (2)电容器的作用
    ①储存电能:把外部电路的电能储存在电容器内部的电场中.
    ②隔直流通交流:直流电不能通过电容器,交流电能够通过电容器.交流电的频率越
低,电容器对交流电的阻碍作用越明显.
    ③电容器的充电和放电:
    充电:把原来不带电的电容器的一个极板与电池组的正极相连,另一个极板与负极相
连,如图    4­4­4,使两个极板上分别带上了等量的异种电荷.


                                     图 4­4­4
    放电:充电后的电容器两个极板之间存在电压,把两个极板用导线接通,两极板上的
电荷互相中和.
    2.电感器
    自感现象是通过线圈自身的电流发生变化时而产生的电磁感应现象.在一切含有较大
电感且电流也很大的电路中,在接通电源或切断电源的瞬间,电感线圈中会产生很高的自
感电动势,这种电动势有很大的安全隐患.
    电感器实际上就是线圈,对直流电的作用就是直流电阻.在交流电路中,由于自感的
作用,对交变电流起阻碍作用,且随频率的增加阻碍作用增大.
    电感器在电路里“通直流,阻交流;通低频,阻高频”.
          某实验电路图如图         4­4­5 所示,电路接入交流电,灯亮.保持电压不变使频
率逐渐增大,观察到灯逐渐变亮,则                X 接入的是(  )
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                                     图 4­4­5
    A.电容器                             B.电感器
    C.电阻器                             D.保险丝
    A [交流电能够通过电容器.交流电的频率越低,电容器对交流电的阻碍作用越明
显.当交流电频率增大时,电容器对交流电的阻碍作用减小,灯泡亮度增加.]


    电容器对电路的作用是通交流、隔直流,电感器的作用是通直流、阻交流,电阻器对
交流和直流的阻碍作用相同.

    [针对训练]
    2.(多选)下列说法正确的是(  ) 
                                                          【导学号:71082084】
    A.直流电不能通过电容器
    B.电容器接在交流电源上,电路里有电流,这是电容器的充电和放电电流
    C.电容器接在交流电源上,电路里有电流,这证明电荷流过了电容器两极之间的绝缘
介质
    D.电容器接在交流电源上,电容器的充电、放电电流在电路里流动的效果,就像电流
通过电容器一样
    ABD [电容器能“通交流、隔直流”,电容器对直流电来说,相当于电阻无穷大,
A 正确.对交流电,由于电容器的充、放电形成了电流,电流虽然没有通过电容器,但从
效果上看,好像电流通过了电容器,B、D                 正确,C   错误.]
                             [当 堂 达 标·固 双 基]
    1.电熨斗通电一段时间后,熨斗面很烫,而连接电熨斗的导线却不怎么热,这是因为

(  )
    A.导线的电阻远小于熨斗的电阻,导线消耗的电能很少
    B.通过导线的电流远小于通过熨斗的电流
    C.导线的散热比熨斗快
    D.导线外有绝缘皮隔热
    A [导线与电熨斗是一种串联关系,由于导线电阻很小,所以消耗电能少.]
    2.如图   4­4­6 所示,是一个常用的电子元件,关于它的说法正确的是(  )
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                                     图 4­4­6
    A.这个电子元件名称叫电阻
    B.这个电子元件的电容是           220 法拉
    C.这个电子元件可容纳的电量是              50 库仑
    D.这个电子元件耐压值为           50 伏
    D [从图上的标示可知该电子元件是电容器,其电容值                      C=220    μF=2.20×10-4F,
U=50 V 为该电容器的耐压值,即电压小于               50 V 都可以正常工作.]
    3.下列电器或设备中,属于纯电阻电器或设备的是(  )
    A.电扇和电吹风                          B.白炽灯和电热毯
    C.洗衣机和电烙铁                         D.电解槽和电冰箱
    B [纯电阻电器或设备是指把电能全部转化为内能(热能)的电器或设备,以上电器中,
电热毯、电烙铁、白炽灯都是纯电阻电器;电扇和电吹风、洗衣机是电动机,它们把电能
的一部分转化为机械能,另一部分转化为内能;电解槽把电能的一部分转化为化学能,另
一部分转化为内能;电冰箱是制冷设备,是转移能量的设备.]
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