2019-2020学年高中物理 第四章 家用电器与日常生活 2 第四节 家用电器的基本元件 第五节 家用电器故障与安全用电学案 粤教版选修1-1

第四节家用电器的基本元件 第五节家用电器故障与安全用电1.了解家用电器的三种基本元件：电阻器、电容器和电感器2.学会运用观察法、查阅说明书和替换等方法排除家电故障3.能够分析家庭电路，生活中做到安全用电一、家用电器的三种基本元件1家用电器的三种基本元件：电阻器、电容器和电感器2电阻器即为一段金属导体，用字母“r”及电路符号“”表示，电阻器对电流有阻碍作用，在电压一定情况下，电阻越大，通过的电流越小3电容器由互相靠近而又彼此绝缘的两导体组成，用字母“c”及电路符号“”表示电容器有“隔直流，通交流”的作用，交流电的频率越低，电流的通过能力越低4电感器是由导线绕成的各种形状的线圈用字母“l”及电路符号“”表示，电感器能通过直流电，但对交流电有阻碍作用且交流电的频率越高，阻碍作用越明显5电阻器上的色环代表其电阻值电阻器色环颜色的意义颜色黑棕红橙黄绿蓝紫灰白金银本色数值0123456789误差5%10%20%1电感器的线圈中间插有铁芯有什么作用？提示：电感器对交流电有阻碍作用，电感器的线圈中间插有铁芯后，可以使它们的阻碍作用明显增强，大大增强了其性能二、家用电器故障与安全用电1排除家电故障的方法主要运用观察现象、查阅说明书和替换等方法2家庭电路里有火线、零线和地线，家电一般是并联连接，家庭电路都有保护开关，大功率家电需要用专线供电，家庭耗电量由电能表测量3安全用电要考虑以下几个方面：(1)电能表和电线应与所用的家电匹配(2)使用固定插座比移动插座好(3)电源插头应该与插座匹配(4)使用三脚插头的电器比两脚插头的电器更安全2为什么说使用三脚插头的电器比两脚插头的电器更安全？提示：三脚插头中有一根是接地线的，当发生漏电事故时，地线把短路电流引向大地而不流经人体，保证了使用者的安全一、三元件对电流阻碍作用的理解1电阻器对电流有阻碍作用的理解电阻器是金属导体，内部有可以自由移动的自由电子和不能移动的带正电的原子核，形成电流时自由电子定向移动，必然与带正电的原子核有相互作用，产生阻碍作用2交流电能“通过”电容器的理解电流实际上并没有通过电容器的电介质，也就是说，自由电荷定向移动，不会从一个极板经极板间的电介质到达另一个极板电容器“通交流”，只不过是在交变电压的作用下，当电源电压升高时，电容器充电，电荷向电容器的极板上集聚，形成充电电流；当电源电压降低时，电容器放电，电荷从电容器的极板上放出，形成放电电流电容器交替进行充电和放电，电路中就有了电流，表现为交流“通过”了电容器3电感器对电流阻碍作用的理解交变电流通过线圈时，由于电流时刻都在变化，所以自感现象就不断地发生，而自感电动势总是要阻碍电流变化的，这就是线圈的电感对交变电流的阻碍作用即时应用一阶段 (即时突破，小试牛刀)如图441所示电路中，如果交流电的频率增大，三盏电灯的亮度将如何改变？为什么？图441解析：当交变电流的频率增大时，线圈对交变电流的阻碍作用增大，通过灯泡l1的电流将因此而减小，所以灯泡l1的亮度将变暗；交流电能通过电容器，且交流电的频率越高，电流的通过能力也越强，所以灯泡l2的亮度变亮；由于电阻器对电流的阻碍作用与频率无关，流过灯泡l3的电流不变因此其亮度也不变答案：见解析二、漏电保护开关的工作原理漏电保护器是人们日常生活中常见的一种仪器其工作原理是利用变压器的原理进行开关控制，从而保护线路，防止漏电由图442可知：正常时，通过两个并绕的原线圈ab和cd的电流方向相反，而大小相同，产生的磁场相互抵消，通过副线圈的磁通量始终为零，ef两端没有电压，脱扣开关k能保持接通当b线上有人接触或家用电器外壳漏电时，b线中的电流有一部分通过人体或家用电器直接流入大地，通过cd线圈的电流就小于通过ab线圈的电流，产生的磁场不能全部抵消，通过副线圈的磁通量不为零由于是交流电，所以通过副线圈的磁通量是变化的，在ef两端产生感应电压，使脱扣开关k断开，起到了保护作用显然，电流过大，电压过高，双线触电，不会引起ab和cd中的电流大小不同，也就起不了保护作用图442如果我们平常掌握了一些常见的用电器、电学仪器的基本原理、结构、使用方法及安全用电常识，就能综合运用所学的基础知识分析解决这些实际问题使用插头应注意什么？(1)检查插头和插座是否匹配(2)插头的插片是否有松动(3)插头是否全部插入，以免接触不良引起发热(4)连接插头的导线是否有破损、折断关于三种基本元件对电流作用的理解(单选)交变电流通过一段长直导线时，电流为i，如果把这根长直导线绕成线圈，再接入原电路，通过线圈的电流为i，则()aiibiicii d无法比较解析当交变电流通过长直导线时，对交变电流的阻碍作用相当于一个电阻器，当导线绕成线圈后，就成了一个电感器，除受电阻的阻碍作用外，还受到电感器的阻碍作用，电流减小答案b电感器对交变电流有阻碍作用，而对直流电无阻碍作用交变电源产生的电流通过电容器的能力和交变电源的频率有关 关于家庭电路和安全用电指导由于使用了大功率的用电器，超出电路负荷而发热，发生了火灾，事后有的同学问为什么保险开关没有跳闸？思路点拨 漏电保护器一般指的是家庭用电保险开关解析家庭用的保险开关一般是漏电保险开关，只有在人身触电或电器漏电的情况下跳闸起保护作用，对电流过大，电压过高或