2018版高中物理 第5章 家用電器與日常生活 第3節(jié) 從電路元件到家用電器學(xué)案 魯科版選修1 -1.doc

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第3節(jié)　從電路元件到家用電器 學(xué)　習(xí)　目　標(biāo) 知　識(shí)　脈　絡(luò) 1.識(shí)別電阻器、電容器、電感器，初步了解它們?cè)陔娐分械淖饔靡约霸谌粘Ｉ詈蜕a(chǎn)中的應(yīng)用．(重點(diǎn)) 2.了解家用電器常見故障發(fā)生的原因，具有排除簡(jiǎn)單家用電器故障的技能．(難點(diǎn)) 電 阻 器、電 容 器、電 感 器 1．電阻器 (1)定義：利用材料對(duì)電流產(chǎn)生阻礙作用的特性制造的電路元件，我們稱為電阻器． (2)單位：歐姆，用符號(hào)Ω表示． (3)電阻的種類 ①按電阻阻值是否可調(diào)，可分為固定電阻和可變電阻． ②按構(gòu)造可分為繞線電阻和非繞線電阻． ③按材料可分為碳膜電阻、金屬膜電阻、金屬氧化膜電阻等． ④還有特種電阻，如熱敏電阻、光敏電阻、濕敏電阻、和磁敏電阻等． (4)主要作用 ①控制電路中的電流、電壓． ②將電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量． (5)熱效應(yīng)：電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，從而使導(dǎo)體溫度升高，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)． 2．電容器 (1)定義：一種能儲(chǔ)存電荷的裝置．兩塊金屬材料，中間用介質(zhì)隔開，就構(gòu)成了一只電容器． (2)單位：法拉(F)；1 μF＝10－6F. (3)耐壓：電容器長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)可靠工作時(shí)，兩電極間承受的最高電壓，稱為電容器的額定電壓，簡(jiǎn)稱耐壓． (4)作用：儲(chǔ)存電能；阻直流，通交流． 3．電感器和日光燈 (1)電感器 ①構(gòu)造：用漆包線、紗包線或鍍銀銅線等導(dǎo)線繞制在絕緣管上的一種常用電子元件． ②特征：對(duì)直流電阻礙作用小，而對(duì)交流電阻礙作用大． ③單位：亨利(H)，常用單位：1 mH＝10－3H. ④電感器在生活中有著廣泛的應(yīng)用，如在日光燈電路中就用到電感器． (2)日光燈 ①日光燈的電路 日光燈的電路如圖531所示． 圖531 ②啟動(dòng)器 利用氖管的輝光放電，起著自動(dòng)把電路接通和斷開的作用． ③鎮(zhèn)流器 在日光燈點(diǎn)燃時(shí)，利用自感現(xiàn)象，產(chǎn)生瞬時(shí)高壓；在日光燈正常發(fā)光時(shí)，利用自感現(xiàn)象起降壓限流作用． 1．電容器在交變電路中，相當(dāng)于一個(gè)電阻具有分壓作用．(√) 2．電容器接到交流電源時(shí)，有自由電荷通過(guò)電容器．() 3．日光燈正常發(fā)光后，啟動(dòng)器就不起什么作用了．(√) 4．鎮(zhèn)流器只起升壓作用．() 為什么電容器與直流電源相連時(shí)，不能形成持續(xù)的電流？ 【提示】　當(dāng)電容器與直流電源的兩極相連接時(shí)，接通的瞬間因電容器充電產(chǎn)生瞬時(shí)電流，充電完畢后，電容器兩極板間電壓與電源兩極間電壓相等，電路中沒有電流． 1．電容器 (1)工作原理 電容器廣泛應(yīng)用于濾波、耦合、振蕩等電子電路中，如收音機(jī)的調(diào)諧電路中就有電容器．電容器的工作原理如圖532所示，電容器接直流電源時(shí)，燈泡雖然不亮，但是電容器自身帶上了電荷，并且接電源正極的極板帶的是正電，接負(fù)極的極板帶的是負(fù)電． 圖532 當(dāng)接交變電流時(shí)，因?yàn)榻蛔冸娏鞯碾妷褐芷谛宰兓噪娙萜鲀蓚€(gè)極板上的電量也周期性變化，相當(dāng)于電流“通過(guò)”了電容器(實(shí)際上電子沒有穿過(guò)電容器)，因此，接交流電的時(shí)候燈泡發(fā)光． (2)在電路中的作用 電容器的作用就是充放電，在充放電時(shí)形成充放電電流，當(dāng)充放電結(jié)束或穩(wěn)定后，電路中的電流消失． 在直流電路里，充放電結(jié)束后，不通直流電，具有隔直流的作用． 在交流電路里，充放電一直進(jìn)行著，我們就說(shuō)交流電通過(guò)了電容器，具有通交流的作用．但電容器對(duì)交流電有阻礙作用，且該阻礙作用隨頻率的增加而減?。? 電容器在電路里“通交流，隔直流；通高頻，阻低頻”． 2．電感器 自感現(xiàn)象，通過(guò)線圈自身的電流發(fā)生變化時(shí)而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象叫做自感現(xiàn)象．在一切含有較大電感且電流也很大的電路中，在接通電源或切斷電源的瞬間，電感線圈中會(huì)產(chǎn)生很高的自感電動(dòng)勢(shì)，這種電動(dòng)勢(shì)有很大的安全隱患． 電感器實(shí)際上就是線圈，對(duì)直流電的作用就是直流電阻．在交流電路中，由于自感的作用，對(duì)交變電流起阻礙作用，且隨頻率的增加阻礙作用增大． 電感器在電路里“通直流，阻交流；通低頻，阻高頻”． 3．三種元件的比較 電阻器 電容器 電感器 對(duì)直流電的作用 阻礙作用 阻止作用 阻礙作用小 對(duì)交流電的作用 阻礙作用 阻礙作用 阻礙作用大 1．關(guān)于電感器的性質(zhì)，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．直流電能夠通過(guò)電感器，但電感器對(duì)直流電有很大的阻礙作用 B．交流電能夠通過(guò)電感器，但電感器對(duì)交流電有很小的阻礙作用 C．直流電和交流電都不能通過(guò)電感器 D．直流電和交流電都能通過(guò)電感器，但電感器對(duì)直流電的阻礙作用很小，而對(duì)交流電的阻礙作用很大 【解析】　根據(jù)電感器在電路中對(duì)直流電和交流電所起的作用，可判定D正確． 【答案】　D 2．在如圖533所示電路中，交變電源的電壓為有效值220 V，C是電容器，R是電阻，關(guān)于交流電壓表的示數(shù)，下列說(shuō)法中正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：18152111】 圖533 A．等于220 V B．大于220 V C．小于220 V D．等于零 【解析】　電路接入交流電源時(shí)電容器相當(dāng)于一個(gè)電阻，因其分壓作用，電阻R上的電壓一定小于U，故C正確． 【答案】　C 3．如圖534所示，若電源為直流電源，閉合開關(guān)S后，小燈泡發(fā)亮的是哪幾個(gè)？若將直流電源換作交流電源，各燈泡的亮度如何變化？ 圖534 【解析】　因?yàn)殡娫词侵绷麟娫?，所以有電流通過(guò)A、B燈泡，A、B燈發(fā)亮．而由于電容器的隔直流作用，C燈不亮．當(dāng)電源換作交流電源時(shí)，由于電阻器對(duì)交流、直流的阻礙作用相同，故A燈亮度不變，由于電感器對(duì)交流的阻礙作用較大，所以B燈變暗，而由于電容器具有通交流的作用，所以C燈發(fā)亮． 【答案】　A、B燈亮；A燈亮度不變，B燈亮度變暗，C燈由不亮變亮 電感器阻礙交流電相當(dāng)于大電阻，阻礙直流電相當(dāng)于小電阻，電容器阻礙交流電相當(dāng)于電阻，阻礙直流電相當(dāng)于斷路，電阻器阻礙直流電和交流電電阻相同. 簡(jiǎn) 單 家 用 電 器 常 見 故 障 的 排 除 1．如果電器在正常工作時(shí)突然停止工作而又沒有出現(xiàn)任何焦味，首先應(yīng)該檢查插頭、插板是否接觸不良或有問(wèn)題；再看供電電壓是否正常，確定是否停電或落閘或者熔絲是否熔斷等，最后查看電器的熔絲是否熔斷． 2．若發(fā)現(xiàn)有焦味或工作異?；蛞芽匆娒盁煹葐?wèn)題，應(yīng)立刻斷開電源，故障排除前不能繼續(xù)使用． 1．如果電器在正常工作時(shí)突然停止，一定是該電器損壞．() 2．若發(fā)現(xiàn)有焦味或看到冒煙等問(wèn)題，首先應(yīng)切斷電源．(√) 在電工師傅修理不亮的日光燈時(shí)，懷疑是啟動(dòng)器損壞，使用隨身攜帶的帶有絕緣把手的尖嘴鉗的兩尖頭將電路接通片刻，然后迅速拔出，日光燈便啟動(dòng)起來(lái)，請(qǐng)給予解釋． 【提示】　尖嘴鉗的兩尖頭接通電路片刻，相當(dāng)于啟動(dòng)器中動(dòng)觸片與靜觸片導(dǎo)電；迅速拔出相當(dāng)于動(dòng)觸片與靜觸片分離，從而在鎮(zhèn)流器兩端產(chǎn)生瞬時(shí)高壓，進(jìn)而使日光燈管內(nèi)稀薄氣體電離而導(dǎo)電，日光燈體便啟動(dòng)起來(lái)． 4．下表為白熾燈常見故障、原因分析及檢修辦法，請(qǐng)?jiān)跈M線上填空. 故障 現(xiàn)象 原因 檢修方法 燈泡 不亮 電源保險(xiǎn)絲未斷情況下： ①燈泡燈絲斷 ②燈泡燈頭與燈座內(nèi)接點(diǎn)未接觸上 ③燈座內(nèi)或線路中有斷線處 電源保險(xiǎn)絲燒斷情況下： ①燈泡燈座處有短路現(xiàn)象 ②總用電量超過(guò)保險(xiǎn)絲容量 ③其他電器或線路短路 切斷電源檢查： ①換新燈泡 ②檢查燈座內(nèi)彈性接點(diǎn)是否失去彈性 ③找到斷線處，接通 ①________ ②________ ③檢修短路電器或電源線 【解析】　當(dāng)燈座處有短路時(shí)，應(yīng)修理燈座或換新燈座，當(dāng)總用電量超過(guò)保險(xiǎn)絲容量時(shí)，應(yīng)更換大容量保險(xiǎn)絲． 【答案】　修理燈座或換新燈座　換用容量大些的保險(xiǎn)絲 5．下表為白熾燈常見故障、原因分析及檢修辦法，請(qǐng)?jiān)跈M線上填空. 故障現(xiàn)象 原因 檢修方法 燈泡忽亮忽暗 ①燈座、開關(guān)等接點(diǎn)松動(dòng) ②保險(xiǎn)絲座未插緊，接觸不好 ①________ ②插緊保險(xiǎn)絲座 燈光暗淡 ①電源電壓過(guò)低 ②電源電壓與燈泡電壓不符 ①待電壓升高 ②更換相應(yīng)電壓的燈泡 燈光強(qiáng)烈 ①電源電壓過(guò)高 ②電源電壓與燈泡電壓不符 ①待電壓降低 ②更換相應(yīng)電壓的燈泡 燈泡內(nèi)冒白煙 燈泡漏氣 ________ 【答案】　把松動(dòng)處接緊　換新燈泡