粤教版 (2019)必修 第三册第一节 常见的电路元器件导学案

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[学习目标] 1.知道电阻器、电感器、电容器和二极管是电路中常见的元器件，知道各种元器件的符号.2.知道电路均由元器件通过连接构成，了解电路图在电子工业中的作用.3.了解电感器、电容器、二极管在电路中的作用和应用．
一、几种常见的元器件
1．电阻器
(1)分类：①阻值固定的电阻器；②阻值可变的电阻器．
(2)表示方法：①字母表示：R；②符号表示：.
2．电感器
(1)电感器通过电磁感应把外部电路的电能储存在电感器内部的磁场中．
(2)表示方法：①字母表示：L；②符号表示：、.
3．二极管
(1)分类：整流二极管、检波二极管、开关二极管等．
(2)表示方法：①字母表示：D；②符号表示：，箭头表示正向电流的方向.
二、电路
1．将需要的元器件装配在同一个电路板上，再通过金属导线连接组成闭合回路，当输入端接入电源时，电子会在闭合回路中循环流动．
2．电路图可以让人们了解电路的工作原理，工程师可以先设计电路图，确认完善后再进行实际安装．
三、常见元器件在电路中的作用
1．电感器
(1)通直流阻交流；(2)建立磁场储存磁场能．
2．电容器
(1)通交流隔直流；(2)储存电场能．
3．电阻器
调节电路中的电流和电压．
4．二极管
具有单向导电、反向阻断的特性，可作为逻辑电路的开关或对高频交流电路进行滤波整流等．
判断下列说法的正误．
(1)电感线圈对交流有限流作用，即“通直流阻交流”．( √ )
(2)电容器具有“通直流隔交流”的作用．( × )
(3)电阻器对电流有阻碍作用，无任何有用价值．( × )
(4)二极管具有单向导电性，可以作为逻辑电路的开关．( √ )
一、电感器在电路中的作用
导学探究
如图1甲、乙所示，把带铁芯的线圈L与小灯泡串联起来，先把它们接到6 V直流电源上，再把它们接到6 V交流电源上．两种情况下灯泡的亮度有什么不同？说明了什么？
图1
答案 图甲中灯泡比图乙中灯泡更亮，说明电感器对交变电流有阻碍作用．
知识深化
1．电感线圈对交流电有阻碍作用，并且交流电的频率越大，阻碍作用越大．
2．有的电感线圈的直流电阻为零，对恒定电流无阻碍作用；有的电感线圈的直流电阻不为零，当通过恒定电流时，对电流有阻碍作用，此时电感线圈相当于电阻器．
(多选)如图2所示实验电路中，若直流电源和交流电源输出电压相等，S为双刀双掷开关，下面叙述正确的是( )
图2
A．当S掷向a、b时灯较亮，掷向c、d时灯较暗
B．当S掷向a、b时灯较暗，掷向c、d时灯较亮
C．S掷向c、d，电源电压不变，而使频率变大时，灯变暗
D．S掷向c、d，电源电压不变，而使频率减小时，灯变暗
答案 AC
解析 线圈对交流电有阻碍作用，当掷向c、d时灯较暗，且交流电频率越大，阻碍作用越大，故A、C正确．
针对训练1 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′φB.D为二极管，L为小灯泡，下列说法正确的是( )
图9
A．0～t1、t2～t3时间内，小灯泡发光
B．t1～t2、t3～t4时间内，小灯泡发光
C．0～t4时间内流过小灯泡的电流如图丙所示
D．0～t4时间内流过小灯泡的电流如图丁所示
答案 AC
解析 二极管具有单向导电性，当φA>φB时，二极管导通，小灯泡发光，故A、C正确．
4．(电感器、电容器在电路中的作用)(2019·武汉十一中期中)如图10所示，变频交变电源的频率可在20 Hz到20 kHz之间调节，在某一频率时，规格相同的两只灯泡L1、L2的亮度相同，则下列说法正确的是( )
图10
A．如果将电源频率增大，L1、L2都变亮
B．如果将电源频率增大，L1变亮，L2变暗
C．如果将电源频率减小，L1、L2都变暗
D．如果将电源频率减小，L1变亮，L2变暗
答案 B
解析 当电源频率增大时，电感器对电流的阻碍作用变大，电容器对电流的阻碍作用变小，所以流过灯泡L1所在支路的电流变大，流过灯泡L2所在支路的电流变小，故灯泡L1变亮，灯泡L2变暗，A错误，B正确；当电源频率减小时，电感器对电流的阻碍作用变小，电容器对电流的阻碍作用变大，所以流过灯泡L1所在支路的电流变小，流过灯泡L2所在支路的电流变大，故灯泡L1变暗，灯泡L2变亮，C、D错误．
5．(电感器、电容器在电路中的作用)某同学在研究电容器、电感器对恒定电流与交变电流的影响时，采用了如图11所示的电路，其中L1、L2是两个完全相同的灯泡，已知把开关置于3、4时，电路与交流电源接通，稳定后两个灯泡亮度相同，则该同学在如下操作过程中能观察到的实验现象是( )
图11
A．当开关置于1、2时，稳定后L1、L2两个灯泡均发光，且亮度相同
B．当开关置于1、2时，稳定后L1、L2两个灯泡均发光，但L1比L2亮
C．当开关置于3、4时，稳定后，若只增加交变电流的频率，则两个灯泡的亮度将同时变暗
D．当开关置于3、4时，稳定后，若只增加交变电流的频率，L1变暗，L2变亮
答案 D
解析 当开关置于1、2时，因电容器隔直流，故稳定后L2所在支路断开，L2不发光，选项A、B错误；当开关置于3、4时，稳定后，若增加交变电流的频率，电感器对电流的阻碍作用变大，电容器对电流的阻碍作用变小，L1将变暗，L2变亮，故D正确．