2018版高中物理第4章家用电器与日常生活第4节家用电器基本元件学案粤教版选修11

第四节家用电器的基本元件学习目标知识脉络辨别电阻器、电容器、电感器．(要点)2．初步认识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)电阻器的作用[先填空]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挡作用．[再判断]1．金属导体的电阻随温度的高升而增大．(√)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．(×)[后思虑]导体的电阻与哪些要素相关？【提示】导体的电阻与导体的资料、长度和横截面积相关，与温度也相关系．电阻器的作用和分类1．控制电路：经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4-4-1.图4-4-12．开释热能：电流经过电阻器时，电能所有转变为热能．电烤箱、电炉、电熨斗等就是利用电阻器的这一特征工作的．3．各样电阻器一般电阻：由电阻值受环境温度等要素影响很小或许不受环境温度等要素影响的金1属资料制成．一般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．(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．光敏电阻：电阻值随照耀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添而减小．光敏电阻一般应用于光传感器电路中．压敏电阻：电阻值随电压的变化而变化．1．对于导体的电阻及导电性能(电阻率)的说法中，正确的选项是()【导学号：75392129】A．导体对电流的阻挡作用叫导体的电阻，所以只有导体有电流经过时，才拥有电阻B．由R＝U/I可知，导体的电阻跟导体两头的电压成正比，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本来的二分之一D．以上说法均不对【分析】导体对电流的阻挡作用叫做导体的电阻，它只跟导体的几何形状和资料性质相关，跟导体能否通电及通电电流的大小没关．导电性能(电阻率)的大小和导体几何形状无关，只跟资料性质和温度相关．所以选D.【答案】D2．电子产品制作车间里经常使用电烙铁焊接电阻器和电容器等部件，技术工人常将电烙铁和一个白炽灯串连使用，电灯还和一只开关并联，而后再接到市电上(如图4-4-2所示)，以下说法正确的选项是()图4-4-2A．开关接通时比开关断开时耗费的总电功率大B．开关接通时，电灯熄灭，只有电烙铁通电，可使耗费的电功率减小C．开关断开时，电灯发光，电烙铁也通电，耗费的总功率增大，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，耗费总功率不变U2【分析】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U2总电功率增大，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2的总电功率减小，电烙铁发热功率减小，C、D错．【答案】A3．用功率2kW的电炉把2kg水从20℃加热到100℃，如电炉的效率为30%，需要多少时间？已知水的比热为4.2×103J/(kg·℃)．【分析】依据加热水所需汲取的热与电流产生的热量，由热均衡方程即得2kg水从20℃加热至100℃需吸热：Q1＝cmt电炉在时间t内放出的有效热量为Q2＝η·Pt由Q1＝Q2，即：cmt＝η·Pt得加热时间t＝cmt＝4.2×103×2×（100－20）s＝1120s.ηP30%×2000【答案】1120s.电容器和电感器[先填空]1．电容器构成：电容器由相互凑近而又相互绝缘的两个导体构成．作用：能够把外面电路的电能储藏在电容器内部的电场中．在电路中的功能：直流电不可以经过电容器，沟通电能经过电容器，沟通电的频次越低，电流的经过能力越低．2．电感器构成：由导线绕成的各样形状的线圈．作用：能够把外面电路的电能储藏在电感器内部的磁场中．在电路中的功能：电感器对沟通电有阻挡作用，直流电能经过电感器．沟通电的频次越高，阻挡作用越显然．[再判断]1．电容器能够用来储藏电荷．(√)2．电感器对直流电、沟通电都没有阻挡作用．(×)[后思虑]电容器是相互凑近而相互绝缘的两个导体构成，沟通电是如何经过电容器的？【提示】沟通电能经过电容器是电容器不停地充电、放电的结果．31．电容器电容器(如图)：电容器是一种能容纳电荷的容器．由两个相互绝缘且凑近的导体构成．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——电介质构成．电容器所带电荷量是指一板上的电荷量的绝对值．电容器的作用①储藏电能：把外面电路的电能储藏在电容器内部的电场中．②隔直流通沟通：直流电不可以经过电容器，沟通电能够经过电容器．沟通电的频次越低，电容器对沟通电的阻挡作用越显然．③电容器的充电和放电：充电：把本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4-4-2，使两个极板上分别带上了等量的异种电荷．图4-4-2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，两极板上的电荷相互中和．2．电感器自感现象是经过线圈自己的电流发生变化时而产生的电磁感觉现象．在全部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时，电感线圈中会产生很高的自感电动势，这类电动势有很大的安全隐患．电感器实质上就是线圈，对直流电的作用就是直流电阻．在沟通电路中，因为自感的作用，对交变电流起阻挡作用，且随频次的增添阻挡作用增大．电感器在电路里“通直流，阻沟通；通低频，阻高频”．4．使用220V沟通电源的电气设施和电子仪器，金属外壳与电源之间都有优秀的绝缘性．可是，有时用手摸外壳时仍会感觉“麻手”，用试电笔测试时氖管也会发光，这是为何？【分析】既然用手摸外壳时仍会感觉“麻手”，用试电笔测试时氖管也会发光，这充分说明外壳上有电荷，经过接触形成电流，这与交变电流相关，金属外壳与电源之间固然都有优秀的绝缘性，但相当于一个电容器，交变电流是能够经过的．【答案】与电源相连的机芯和金属外壳能够看作电容器的两个极板，交变电流能够“经过”这个“电容器”．5．如图4-4-3所示，一个灯泡和一个电感器相连后与一个沟通电源相接，现将一块铁4芯插入线圈以后，该灯泡将()【导学号：75392130】图4-4-3A．变亮B．变暗C．没变化D．不可以确立【分析】线圈和灯泡是串连的，所以加在串连电路两头的总电压必定是线圈上的电势差与灯泡上的电势差之和．由墙上插孔供给220V的沟通电压，当未插铁芯时，因为线圈电阻很小，空心线圈的自感系数也很小，线圈在电路中对电流的阻挡作用很小，所以灯泡两头的电压几乎为220V；当铁芯插入线圈后，线圈的自感系数比本来大得多，当交变电流经过时会产生较大的自感电动势阻挡回路中电流的变化，使得加在灯泡两头的电压小于220V，因此灯泡的亮度将变暗，故B选项正确．【答案】B6．某实验电路图如图4-4-4所示