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)
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．
1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(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．
(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( )
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作导体的电阻，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．]
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，如图所示．
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．
(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．
【例1】 将图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( )
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．
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(如图所示)，下列说法正确的是( )
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
A [开关接通将灯泡短路，电灯熄灭，电路中总阻值减小，由P＝知，电路的总电功率增大，A对，B错．开关断开时，电灯发光，电路中总阻值较大，由P＝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：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，如图所示，使两个极板上分别带上了等量的异种电荷．
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”．
【例2】 某实验电路图如图所示，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( )
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．
2．(多选)下列说法正确的是( )
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．]
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．如图所示，是一个常用的电子元件，关于它的说法正确的是( )
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．]
课件37张PPT。第四章 家用电器与日常生活第四节 家用电器的基本元件234阻碍电流电压5低互相靠近绝缘电能直流交流6高线圈交流直流7√ √ √ × × × 891011121314电阻器的作用和分类 15161718192021222324252627282930313233343536点击右图进入…Thank you for watching !课时分层作业(十五)
(时间：40分钟 分值：100分)
[基础达标练]
一、选择题(本题共6小题，每小题7分)
1．电阻、电容和电感三个物理量的单位和符号分别是( )
A．欧姆Ω、法拉F和亨利H
B．法拉F、欧姆Ω和亨利H
C．亨利H、欧姆Ω和法拉F
D．欧姆Ω、亨利H和法拉F
A
2．如图所示，一个灯泡和一个电感器相连后与一个交流电源相接，现将一块铁芯插入线圈之后，该灯泡将( )
A．变亮 B．变暗
C．没变化 D．不能确定
B [线圈和灯泡是串联的，因此加在串联电路两端的总电压一定是线圈上的电势差与灯泡上的电势差之和．由墙上插孔提供220 V的交流电压，当未插铁芯时，由于线圈电阻很小，空心线圈的自感系数也很小，线圈在电路中对电流的阻碍作用很小，因此灯泡两端的电压几乎为220 V；当铁芯插入线圈后，线圈的自感系数比原来大得多，当交变电流通过时会产生较大的自感电动势阻碍回路中电流的变化，使得加在灯泡两端的电压小于220 V，因而灯泡的亮度将变暗，故B选项正确．]
3．下列关于电容器和电感器在电路中的作用的说法正确的是( )
A．交流电的频率越高，电流通过电容器的能力越强
B．交流电的频率越高，电流通过电感器的能力越强
C．电容器在电路中的作用是通直流阻交流
D．电感器在电路中的作用是通交流阻直流
A [电容器在电路里：通交流，隔直流，通高频，阻低频，电感器在电路里：通直流，阻交流，通低频，阻高频．故A正确．]
4．(多选)关于电感线圈说法正确的是( )
A．电感线圈的电阻很小可以忽略不计
B．电感线圈能够通交流，阻直流
C．电感线圈能够通低频，阻高频
D．以上说法都正确
AC [电感线圈电阻很小可以忽略，故A项正确．电感线圈的作用特点是“通直流、阻交流、通低频、阻高频”，故B错误，C正确，D错误．]
5．如图是验证电容器特性的实验电路图，电路正常工作后，对于灯L1、L2的分析正确的是( )
A．L1、L2都亮
B．L1、L2都不亮
C．L1亮，L2不亮
D．L1不亮，L2亮
D [根椐电容器特性可知，恒定直流不能通过电容器，即电容器是“隔直通交”， 当电路正常工作后，L1不亮，L2亮，故D正确，A、B、C错误．]
6．如图所示，电感器的直流电阻不计，灯泡相同．若在A、B两端，C、D两端分别加上电压，则下列说法中正确的是( )
A．分别接相同的直流电压和交流电压，两灯亮度都相同
B．分别接相同的直流电压和交流电压，两灯亮度都不同
C．分别接相同的直流电压，两灯亮度相同；分别接相同的交流电压，两灯亮度不同
D．分别接相同的直流电压，两灯亮度不同；分别接相同的交流电压，两灯亮度相同
C [电感器具有通直流阻交流的特性，因此两端加相同的直流电压时亮度相同；加相同的交流电压时N灯比M灯亮，故C正确．]
二、非选择题(8分)
7．使用220 V交流电源的电气设备和电子仪器，金属外壳与电源之间都有良好的绝缘性．但是，有时候用手摸外壳时仍会感到“麻手”，用试电笔测试时氖管也会发光，这是为什么？
[解析] 既然用手摸外壳时仍会感到“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，通过接触形成电流，这与交变电流有关，金属外壳与电源之间虽然都有良好的绝缘性，但相当于一个电容器，交变电流是可以通过的．
[答案] 与电源相连的机芯和金属外壳可以看作电容器的两个极板，交变电流能够“通过”这个“电容器”．
[能力提升练]
一、选择题(本题共4小题，每小题7分)
1．(多选)如图为握力器原理示意图，握力器把手上的连杆与弹簧一起上下移动，握力的大小可通过一定的换算关系由电流表的示数获得．当人紧握握力器时，如果握力越大，下列判断正确的有( )
A．电路中电阻越大
B．电路中电阻越小
C．电路中电流越小
D．电路中电流越大
BD [由图看出，握力越大，变阻器接入电路的电阻越小，外电路的总电阻越小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路中电流越大，故B、D正确，A、C错误．]
2．(多选)如图所示，甲、乙是规格相同的灯泡，A、B两端加直流电压时，甲灯正常发光，乙灯完全不亮；当A、B两端加上有效值和直流电压相等的交流电压时，甲灯发出微弱的光，乙灯能正常发光，下列说法正确的有( )
A．与甲灯串联的元件X是电容器
B．与乙灯串联的元件Y是电容器
C．与甲灯串联的元件X是电感线圈
D．与乙灯串联的元件Y是电感线圈
BC [加直流电时，乙灯不亮，则Y有隔直的作用，加交流电时甲发微弱的光，则X有对交流的阻碍作用．]
3．(多选)如图所示是一种油箱内油面高度检测装置的示意图．图中油量表由电流表改装而成，金属杠杆的一端接浮标，另一端触点O接滑动变阻器R.当油箱内油面下降时，下列分析正确的有( )
A．触点O向下滑动
B．触点O向上滑动
C．电路中的电流增大了
D．电路中的电流减小了
BD [油箱液面下降时，触点O向上滑动，故A错误，B正确；接入的电阻变大，故电路中电流减小，C错误，D正确．]
4．(多选)如图是应用压敏电阻设计的实验电路，用力压向压敏电阻时，灯变亮，下列分析正确的是( )
A．灯变亮，说明电路中的电流增大
B．灯变亮，说明电路中的电阻减小
C．该压敏电阻的阻值随压力增大而增大
D．该压敏电阻的阻值随压力增大而减小
ABD [用力压向压敏电阻时，小灯泡变亮，即电路中电流增大，则由闭合电路欧姆定律知电路中电阻减小，而灯泡电阻不变，则该压敏电阻的阻值减小，说明该压敏电阻的阻值随压力增大而减少，故C错误，A、B、D正确．]
二、非选择题(本题共2小题，共22分)
5．(10分)如图所示的电路，电源为直流电源，闭合开关S后，小灯泡发光的是哪几个？
[解析] 因为电源是直流电源，电阻只是使电路中的电流变小，小灯泡变暗，所以A灯泡亮；电感器通直流电，所以B灯泡亮；电容器通交流电，隔直流电，所以C灯泡不亮．
[答案] A、B灯泡
6．(12分)用功率2 kW的电炉把2 kg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4.2×103 J/(kg·℃)．
[解析] 2 kg水从20 ℃加热至100 ℃需吸热：Q1＝cmΔt
电炉在时间t内放出的有效热量为Q2＝η·Pt
由热平衡方程得
Q1＝Q2，即：cmΔt＝η·Pt
得加热时间
t＝＝ s＝1 120 s.
[答案] 1 120 s
