第3节 从电路元件到家用电器
学 习 目 标
知 识 脉 络
1．识别电阻器、电容器、电感器，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．(重点)
2．了解家用电器常见故障发生的原因，具有排除简单家用电器故障的技能．(难点)
一、电阻器、电容器、电感器
1．电阻器
(1)定义：利用材料对电流产生阻碍作用的特性制造的电路元件，我们称为电阻器．
(2)单位：欧姆，用符号Ω表示．
(3)电阻的种类
①按电阻阻值是否可调，可分为固定电阻和可变电阻．
②按构造可分为绕线电阻和非绕线电阻．
③按材料可分为碳膜电阻、金属膜电阻、金属氧化膜电阻等．
④还有特种电阻，如热敏电阻、光敏电阻、湿敏电阻、和磁敏电阻等．
(4)主要作用
①控制电路中的电流、电压．
②将电能转化为其他形式能量．
(5)热效应：电流通过导体时，电能转化为内能，从而使导体温度升高，这种现象叫作电流的热效应．
2．电容器
(1)定义：一种能储存电荷的装置．两块金属材料，中间用介质隔开，就构成了一只电容器．
(2)单位：法拉(F)；1 μF＝10－6 F.
(3)耐压：电容器长时间连续可靠工作时，两电极间承受的最高电压，称为电容器的额定电压，简称耐压．
(4)作用：储存电能；阻直流，通交流．
3．电感器和日光灯
(1)电感器
①构造：用漆包线、纱包线或镀银铜线等导线绕制在绝缘管上的一种常用电子元件．
②特征：对直流电阻碍作用小，而对交流电阻碍作用大．
③单位：亨利(H)，常用单位：1 mH＝10－3 H.
④电感器在生活中有着广泛的应用，如在日光灯电路中就用到电感器．
(2)日光灯
①日光灯的电路(如图所示)
②启动器
利用氖管的辉光放电，起着自动把电路接通和断开的作用．
③镇流器
在日光灯点燃时，利用自感现象，产生瞬时高压；在日光灯正常发光时，利用自感现象起降压限流作用．
二、简单家用电器常见故障的排除
1．如果电器在正常工作时突然停止工作而又没有出现任何异味，首先应该检查插头与插板是否接触不良或有问题；再看供电电压是否正常，确定是否停电或落闸或者熔丝是否熔断等，最后查看电器的熔丝是否熔断．
2．若发现有异味或工作异常或已看见冒烟等问题，应立刻断开电源，故障排除前不能继续使用．
1．思考判断
(1)电容器在交变电路中，相当于一个电阻具有分压作用．(√)
(2)电容器接到交流电源时，有自由电荷通过电容器．(×)
(3)日光灯正常发光后，启动器就不起什么作用了．(√)
(4)镇流器只起升压作用．(×)
(5)如果电器在正常工作时突然停止，一定是该电器损坏．(×)
(6)若发现有焦味或看到冒烟等问题，首先应切断电源．(√)
2．合作探究
(1)为什么电容器与直流电源相连时，不能形成持续的电流？
【提示】 当电容器与直流电源的两极相连接时，接通的瞬间因电容器充电产生瞬时电流，充电完毕后，电容器两极板间电压与电源两极间电压相等，电路中没有电流．
(2)在电工师傅修理不亮的日光灯时，怀疑是启动器损坏，使用随身携带的带有绝缘把手的尖嘴钳的两尖头将电路接通片刻，然后迅速拔出，日光灯便启动起来，请给予解释．
【提示】 尖嘴钳的两尖头接通电路片刻，相当于启动器中动触片与静触片导电；迅速拔出相当于动触片与静触片分离，从而在镇流器两端产生瞬时高压，进而使日光灯管内稀薄气体电离而导电，日光灯便启动起来.
电阻器、电容器、电感器
1．电容器
(1)工作原理
电容器广泛应用于滤波、耦合、振荡等电子电路中，如收音机的调谐电路中就有电容器．电容器的工作原理如图所示，电容器接直流电源时，灯泡虽然不亮，但是电容器自身带上了电荷，并且接电源正极的极板带的是正电，接负极的极板带的是负电．
当接交变电流时，因为交变电流的电压周期性变化，所以电容器两个极板上的电量也周期性变化，相当于电流“通过”了电容器(实际上电子没有穿过电容器)，因此，接交流电的时候灯泡发光．
(2)在电路中的作用
电容器的作用就是充放电，在充放电时形成充放电电流，当充放电结束或稳定后，电路中的电流消失．
在直流电路里，充放电结束后，不通直流电，具有隔直流的作用．
在交流电路里，充放电一直进行着，我们就说交流电通过了电容器，具有通交流的作用．但电容器对交流电有阻碍作用，且该阻碍作用随频率的增加而减小．
电容器在电路里“通交流，隔直流；通高频，阻低频”．
2．电感器
自感现象，通过线圈自身的电流发生变化时而产生的电磁感应现象叫作自感现象．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”．
3．三种元件的比较
电阻器
电容器
电感器
对直流电的作用
阻碍作用
阻止作用
阻碍作用小
对交流电的作用
阻碍作用
阻碍作用
阻碍作用大
【例】 如图所示，若电源为直流电源，闭合开关S后，小灯泡发亮的是哪几个？若将直流电源换作交流电源，各灯泡的亮度如何变化？
思路点拨：电阻器、电容器、电感器在电路中的作用不同，根据它们的作用分析三个灯泡是否发亮及亮度变化．
[解析] 因为电源是直流电源，所以有电流通过A、B灯泡，A、B灯发亮．而由于电容器的隔直流作用，C灯不亮．当电源换作交流电源时，由于电阻器对交流、直流的阻碍作用相同，故A灯亮度不变，由于电感器对交流的阻碍作用较大，所以B灯变暗，而由于电容器具有通交流的作用，所以C灯发亮．
[答案] A、B灯亮；A灯亮度不变，B灯亮度变暗，C灯由不亮变亮
三种元件的作用
电感器阻碍交流电相当于大电阻，阻碍直流电相当于小电阻，电容器阻碍交流电相当于电阻，阻碍直流电相当于断路，电阻器阻碍直流电和交流电电阻相同．
1．在如图所示电路中，交变电源的电压为有效值220 V，C是电容器，R是电阻，关于交流电压表的示数，下列说法中正确的是( )
A．等于220 V B．大于220 V
C．小于220 V D．等于零
C [电路接入交流电源时电容器相当于一个电阻，因其分压作用，电阻R上的电压一定小于U，故C正确．]
简单家用电器常见故障的排除
在使用家用电器出现故障时，应先断开电源，找出故障的原因．若无法排除故障，则轻易不要接通电源．
2．下表为白炽灯常见故障、原因分析及检修办法，请在横线上填空．
故障
现象
原因
检修方法
灯泡
不亮
电源保险丝未断情况下：
①灯泡灯丝断
②灯泡灯头与灯座内接点未接触上
③灯座内或线路中有断线处
电源保险丝烧断情况下：
①灯泡灯座处有短路现象
②总用电量超过保险丝容量
③其他电器或线路短路
切断电源检查：
①换新灯泡
②检查灯座内弹性接点是否失去弹性
③找到断线处，接通
①________________
②________________
③检修短路电器或电源线
[解析] 当灯座处有短路时，应修理灯座或换新灯座，当总用电量超过保险丝容量时，应更换大容量保险丝．
[答案] 修理灯座或换新灯座 换用容量大些的保险丝
3．下表为白炽灯常见故障、原因分析及检修办法，请在横线上填空．
故障现象
原因
检修方法
灯泡忽
亮忽暗
①灯座、开关等接点松动
②保险丝座未插紧，接触不好
①____________
②插紧保险丝座
灯光暗淡
①电源电压过低
②电源电压与灯泡电压不符
①待电压升高
②更换相应电压的灯泡
灯光强烈
①电源电压过高
②电源电压与灯泡电压不符
①待电压降低
②更换相应电压的灯泡
灯泡内
冒白烟
灯泡漏气
______________
[答案] 把松动处接紧 换新灯泡
1．下列电器或设备中，属于纯电阻电器或设备的有( )
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内能，另一部分转化为机械能；电解槽把电能的一部分转化为化学能，另一部分转化为机械能；电冰箱是制冷设备，是转移能量的设备．]
2．(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，D错误．]
3．关于电感器的性质，下列说法正确的是( )
A．直流电能够通过电感器，但电感器对直流电有很大的阻碍作用
B．交流电能够通过电感器，但电感器对交流电有很小的阻碍作用
C．直流电和交流电都不能通过电感器
D．直流电和交流电都能通过电感器，但电感器对直流电的阻碍作用很小，而对交流电的阻碍作用很大
D [根据电感器在电路中对直流电和交流电所起的作用，可判定D正确．]
4．电冰箱工作时，应当使用图中的______插座，这是为了使电冰箱的外壳______，保证安全工作．下表是某电冰箱的部分技术参数，它正常工作时，电压是______V，若压缩机连续正常工作1 h，将消耗电量______kW·h.
甲 乙
额定电压
220 V
频率
50 Hz
额定功率
220 W
容积
180 L
[解析] 为了安全，电冰箱应使用三孔插座，使外壳接地．
[答案] 乙 接地 220 0.22
课件37张PPT。第5章 家用电器与日常生活第3节 从电路元件到家用电器阻碍 欧姆 固定 可变 光敏电阻 压敏电阻 电流 电压 电能 电 内 电荷 介质 法拉(F) 最高 电能 直流 交流 10－6 绕制 直流电 交流电 10－3 日光灯 接通 断开 高压 降压限流 插头 插板 电压 熔断 熔断 断开电源√ × √ × × √ 电阻器、电容器、电感器 简单家用电器常见故障的排除 点击右图进入…Thank you for watching !课时分层作业(十六)
从电路元件到家用电器
(时间：20分钟 分值：50分)
[基础达标练]
一、选择题(本题共6小题，每小题6分)
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．下列关于电容器的说法正确的是( )
A．直流电能通过电容器
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，电路里有了电流，这证明电荷流过了电容器两极间的绝缘介质
D．以上说法都不正确
B [直流电不能通过电容器，电容器接在交流电源上，电路中有电流通过，这是电容器的充电和放电造成的，实际上并没有电荷通过电容器内部的绝缘介质，选项B正确．]
3．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 [四种元件中只有电容器在电压、频率增大时，阻碍作用变小．]
4.一同学将变阻器与一只6 V、6～8 W的小灯泡L及开关S串联后接在6 V的电源E上，当S闭合时，发现灯泡发光．按图所示的接法，当滑片P向右滑动时，灯泡将( )
A．变暗 B．变亮
C．亮度不变 D．可能烧坏灯泡
B [由题图可知，变阻器接入电路的是PB段的电阻丝，由于灯泡的额定电压等于电源电压，所以不可能烧坏灯泡．当滑片P向右滑动时，接入电路中的电阻丝变短，电阻减小，灯泡变亮，B选项正确．]
5．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( )
A．I′>I B．I′C．I′＝I D．无法比较
B [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．]
6．(多选)在如图所示的日光灯连接线路中，下列说法中正确的是( )
A．日光灯启动时，镇流器的作用是为灯管提供瞬时高压
B．日光灯正常工作时，镇流器起降压限流的作用
C．启动器起到一个自动开关的作用
D．以上说法均不正确
ABC [日光灯电路中，启动器的构造是一个充有氖气的小玻璃泡，里面装有两个电极：一个固定不动的静触片和一个双金属片制成的U型触片．当开关闭合后，电源把电压加在启动器的两极之间，使氖气放电而发出辉光．辉光产生的热量使U型触片膨胀伸长，跟静触片接触而把电路接通．电路接通后，启动器中的氖气停止放电，U型触片冷却收缩，两个触片分离，电路自动断开，电路突然中断的瞬间，在镇流器两端产生一个瞬时高电压，这个电压和电源电压加在灯管两端，使灯管中的水银蒸气开始放电．当水银蒸气导电时，就发出紫外线，使涂在管壁上的荧光粉发出柔和的白光．当日光灯管成为电流的通路时，镇流器起降压限流的作用．]
[能力提升练]
二、非选择题(14分)
7．家住海阳市的赵先生最近买了一套新居，客厅大小5.0 m×6.5 m．打算购置一台柜式空调机放在客厅．他先做了一些市场调查，对各种产品的性能和规格有一定了解之后对下列三种品牌的空调机(见表)有购买的意向．请你依据这些技术参数，为他家提出合理的选购建议并回答下列问题：
品牌名称
MD空调KFRD
－50 LW/G
HE空调KFRD
－60 LW/G
TC空调
KFRD－71LW/E
制冷适用
面积(m2)
23.5～37
28～46
35～50
制热适用
面积(m2)
23.7～34.7
27.5～35.5
35～50
电源规格
220 V～50 Hz
220 V～50 Hz
220 V～50 Hz
制冷量
(W)
5 000
6 000
7 100
制冷功
率(W)
1 800
2 100
2 400
内机尺寸
(mm)
1 653×491×266
1 753×500×310
1 730×520×330
外机尺寸
(mm)
780×245×540
810×288×680
860×310×640
噪音
36～46/52 Db(A)
33～45/52 Db(A)
40～48 Db(A)
循环风
量(m3/h)
780
900
1 200
净重量
(kg)
39/40
46/56
50/65
市场价格
4 480元
4 880元
4 978元
(1)你打算如何帮助赵先生选购空调机？依据是什么？
(2)所选择的空调机正常工作时产生的电流是多大？
(3)如果空调机制冷平均每天正常工作6小时，则每个月(30天计)的耗电量是多少？如果每kW·h的电费为0.8元，则每月累计需要电费多少元？
[解析] (1)首要考虑的是空调机的制冷适用面积；同时由于空调机是耗电量较大的一种家电，所以空调机制冷的电功率也是需要考虑的重要因素．从空调机适用的制冷面积看，美的、海尔空调两种机型都适合，但是考虑到海尔空调是国际品牌，在耗电量同等的情况下，海尔空调的制冷量较优，再综合考虑噪音、风量和价格等方面的因素，HE空调KFRD－60 LW/G是首选的机型．
(2)如果选购了HE空调KFRD－60LW/G，制冷正常工作时电源输入的功率最大为P＝2 100 W，所以电路中的电流为I＝＝ A≈9.5 A.
(3)空调机每天耗电量W＝2.1×6 kW·h＝12.6 kW·h，一个月消耗的电能为W＝12.6×30 kW·h＝378 kW·h.所以每月所需的电费为378×0.8元＝302.4元．
[答案] (1)见解析 (2)9.5 A
(3)378 kW·h 302.4 元
