電工基礎(chǔ)教案8.doc

課題81純電阻電路課型新課授課班級授課時數(shù)2教學(xué)目標(biāo)掌握純電阻電路的特點(diǎn)。教學(xué)重點(diǎn)1純電阻電路中電壓與電流的關(guān)系。2會用相量圖分析純電阻電路。教學(xué)難點(diǎn)學(xué)情分析學(xué)生已初步接觸過相量圖。教學(xué)效果教后記新課第一節(jié)純電阻電路一、電路1純電阻電路：交流電路中若只有電阻，這種電路叫純電阻電路。2電阻元件對交流電的阻礙作用，單位 W二、電流與電壓間的關(guān)系1大小關(guān)系設(shè)在純電阻電路中，加在電阻R上的交流電壓u = Um sin w t,則通過電阻R的電流的瞬時值為：i = = Im sin w tIm = I = = =I = ：純電阻電路中歐姆定律的表達(dá)式，式中：U、I為交流電路中電壓、電流的有效值。2相位關(guān)系（1）在純電阻電路中，電壓、電流同相。（2）表示：解析式、相量圖和波形圖。例：在純電阻電路中，電阻為44 W，交流電壓u = 311 sin ( 314 t + 30 ) V，求通過電阻的電流多大？寫出電流的解析式。練習(xí)已知交流電壓u = 220sin ( 314 t + 45 ) V，它的有效是 ,頻率是 ，初相是 。若電路接上一電阻負(fù)載R = 220 W,電路上電流的有效值是 ，電流的解析式是 。小結(jié)1純電阻電路中歐姆定律的表達(dá)式。2電阻兩端的電壓和通過電阻的電流的關(guān)系。布置作業(yè)課題82純電感電路課型新課授課班級授課時數(shù)1教學(xué)目標(biāo)1了解扼流圈和電感對交流電的阻礙作用。2掌握感抗的計算。3掌握純電感電路中電流與電壓的關(guān)系。教學(xué)重點(diǎn)1感抗的計算。2純電感電路中電流與電壓的關(guān)系。教學(xué)難點(diǎn)純電感電路中電流與電壓的關(guān)系。學(xué)情分析學(xué)生基本上掌握了相量圖的畫法。教學(xué)效果教后記新課課前復(fù)習(xí)電阻元件上電流、電壓之間的關(guān)系1大小關(guān)系2相位關(guān)系第二節(jié)純電感電路一、電路二、電感對交流電的阻礙作用1演示 電感在交、直流電路中的作用2分析與結(jié)論電感線圈對直流電和交流電的阻礙作用是不同的。對于直流電起阻礙作用的只是線圈電阻，對交流電，除線圈電阻外，電感也起阻礙作用。（1）電感對交流電有阻礙作用的原因。（2）感抗：電感對交流電的阻礙作用。用XL表示，單位：W。（3）感抗與、L有關(guān)。 L越大，XL就越大，f越大，XL就越大。 XL與L、f有關(guān)的原因。 XL = w L = 2 p f L單位：XL歐姆（W）；f 赫茲（Hz）；L 亨利（H）。（4）電感線圈在電路中的作用：通直流、阻交流，通低頻、阻高頻。（5）應(yīng)用：低頻扼流圈：用于“通直流、阻交流”的電感線圈叫低頻扼流圈。高頻扼流圈：用于“通低頻、阻高頻”的電感線圈叫高頻扼流圈。三、電流與電壓之間的關(guān)系1大小關(guān)系I =Im=( i )2相位關(guān)系：（1）電流落后電壓。（2）表示 ：解析式、相量圖和波形圖。練習(xí)已知交流電壓u = 220sin ( 314 t + 45 ) V，它的有效值是 ，頻率是 ，初相是 。若電路接上一純電感負(fù)載XL = 220 W，則電路上電流的有效值是 ，電流的解析式 。小結(jié)1純電感電路中歐姆定律的表達(dá)式。2感抗的計算式。3電感兩端的電壓和通過電感的電流的相位關(guān)系。4電感線圈在電路中的作用。布置作業(yè)習(xí)題（電工基礎(chǔ)第2版周紹敏主編）3填充題（1）（4）。4計算題（1）。2-139課題83純電容電路課型新課授課班級授課時數(shù)1教學(xué)目標(biāo)1掌握電容對交流電的阻礙作用及容抗的計算。2了解隔直電容和旁路電容。3掌握在純電容電路中電壓和電流的關(guān)系。教學(xué)重點(diǎn)1容抗的計算。2純電容電路中電壓和電流的關(guān)系。教學(xué)難點(diǎn)純電容電路中電壓和電流的關(guān)系。學(xué)情分析學(xué)生基本上掌握了交流電路的分析方法。教學(xué)效果教后記新課課前復(fù)習(xí)電感元件上電流、電壓之間的關(guān)系1大小關(guān)系2相位關(guān)系第二節(jié)純電容電路一、電路二、電容對交流電的阻礙作用1演示：電容在交、直流電路中的作用結(jié)論：直流電不能通過電容器，交流電能“通過”電容器。原因：當(dāng)電源電壓增高時，電源給電容器充電，當(dāng)電源電壓降低時，電容器放電，充放電交替進(jìn)行。2分析和結(jié)論（1）電容對交流電的阻礙作用叫容抗。用XC表示。（2）XC與、C有關(guān)XC =（3）分析：為什么會產(chǎn)生XC，為什么XC ，XC （4）電容器在電路中的作用：通交流、隔直流；通高頻、阻低頻。（5）應(yīng)用隔直電容：使交流成分通過，而阻礙直流成分通過，做這種用途的電容器叫隔直電容。高頻旁路電容：高頻成分通過電容器，而使低頻成分輸入到下一級，做這種用途的電容器叫高頻旁路電容。三、電流與電壓的關(guān)系1大小關(guān)系I = Im=(i )2相位關(guān)系（1）電流超前電壓（2）表示：解析式、波形圖、相量圖。練習(xí)已知交流電壓u = 220sin ( 314 t + 45)V，它的有效值是 ，頻率是 ，初相是 。若電路接上一純電容負(fù)載XC = 220 W，則電路上電流的有效值是 ，電流的解析 。小結(jié)1純電容電路中歐姆定律的表達(dá)式。2容抗的計算式。3電容兩端的電壓和通過電容的電流的相位關(guān)系。4電容器在電路中的作用。布置作業(yè)習(xí)題（電工基礎(chǔ)第2版周紹敏主編）2選擇題（1）（3）。4問答與計算題（2）。課題84電阻、電感、電容的串聯(lián)電路課型新課授課班級授課時數(shù)4教學(xué)目標(biāo)1會用相量圖分析和計算簡單的交流電路（RL C串聯(lián)電路）。2掌握RLC串聯(lián)電路中端電壓與電流的相位關(guān)系及端電壓和電流的大小關(guān)系。教學(xué)重點(diǎn)會用相量圖分析、計算RLC串聯(lián)電路。教學(xué)難點(diǎn)1畫相量圖。2端電壓與電流的相位關(guān)系。學(xué)情分析學(xué)生會用相量圖分析純電阻、純電感、純電容電路。教學(xué)效果教后記新課課前復(fù)習(xí)填表電阻元件電感元件電容元件對交流電的阻礙作用電壓、電流的大小關(guān)系電壓、電流的相位關(guān)系相量圖（以電流為參考相量）第四節(jié)電阻、電感、電容的串聯(lián)電路一、RLC串聯(lián)電路由電阻、電感、和電容相串聯(lián)所組成的電路叫RLC串聯(lián)電路。1電路設(shè)在上述電路中通過的正弦交流電流為I = Im sint則：uR = Im R sintuL= ImXL sin(t+)= ImL sin(t+)uC = Im XC sin (t -) = Im sin (t-)uAB = uR + uL+ uC2相量圖（以電流為參考相量）3端電壓與電流的關(guān)系（1）大小關(guān)系電壓三角形：電路的端電壓與各分電壓構(gòu)成一直角三角形，叫電壓三角形。（圖（1）RLC串聯(lián)電路中歐姆定律的表達(dá)式：I = Z=Z 阻抗單位：歐姆(W)U = 電抗：感抗與容抗之差叫電抗。用X表示 X = XL-XC單位：歐姆（W）阻抗三角形 （圖（2）阻抗角：Z與R兩邊的夾角j = arctan= arctan 圖（2）（2）相位關(guān)系當(dāng)XL XC時，端電壓超前電流j 角，電路呈電感性，稱為電感性電路。j = j u - j i = arctan ( UL-UC / UR 0當(dāng)XL XC時，端電壓滯后電流 j 角，電路呈電容性，稱為電容性電路。j = j u - j I = arctan (UL-UC) / UR XCXL XC（2）XL XC時，總電流超前端電壓 j 角，電路呈電容性。 當(dāng)XL XC 時，總電流滯后端電壓 j 角，電路呈電感性。 當(dāng)XL = XC時，則IL = IC ，端電壓與總電流同相，電路呈電阻性，電路的這種狀態(tài)叫并聯(lián)諧振。其中：總電流與端電壓的相位差為：j = j i - j u= - arctan = - arctan= - arctan XCXL R時，可得 XL XC（3）諧振頻率0 = 當(dāng)0L R時0 ；f0 3諧振時電路的特點(diǎn)（1）電路的阻抗最大，且為純電阻|Z0| =（2）電路中電流最小，且與端電壓同相I0= = （3）電感和電容上的電流接近相等，并為總電流的Q倍。在一般情況下，0L R，R可忽略不計，則IC IRL = R = = Q I0Q = 電路的品質(zhì)因數(shù)并聯(lián)諧振和串聯(lián)諧振的諧振曲線形狀相同，選擇性和通頻帶也一樣。例1：例題3三、并聯(lián)諧振的應(yīng)用要使L、C回路兩端得到f0的信號電壓，則必須調(diào)節(jié)回路中的電容C，使L、C回路在頻率f0處諧振，這樣L、C回路對f0信號呈現(xiàn)阻抗最大，并為純電阻性，所以各電路上的電壓是與電阻大小成正比，故f0信號的電壓將在L、C回路兩端有最大值，而其他頻率信號的電壓由于L、C回路失諧后的阻抗小于諧振時的阻抗，故在它兩端所分配的電壓將小于f0信號的電壓。練習(xí)小結(jié)1并聯(lián)諧振的條件。2電感線圈和電容器的并聯(lián)諧振的特點(diǎn)。3兩種諧振電路的品質(zhì)因數(shù)。布置作業(yè)習(xí)題（電工基礎(chǔ)第2版周紹敏主編）4問答與計算題（9）、（10）。課題88交流電路的功率課型新課授課班級授課時數(shù)4教學(xué)目標(biāo)1理解交流電路中有功功率、無功功率、視在功率和功率因數(shù)的概念，明確提高功率因數(shù)的意義。2掌握用并聯(lián)電容器提高電路功率因數(shù)的方法。教學(xué)重點(diǎn)1各種功率的計算以及功率因數(shù)的概念。2提高電路功率因數(shù)的方法。教學(xué)難點(diǎn)提高電路功率因數(shù)的分析和電容值的計算。學(xué)情分析學(xué)生在第一章中已接觸過功率的概念。教學(xué)效果教后記新課課前復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)直流電路功率的計算方法從而引入本課題。第八節(jié)交流電路的功率一、電路的功率瞬時功率：電壓瞬時值u和電流瞬時值i的乘積稱為瞬時功率。用p表示p = u i1電阻元件上的功率（1）波形圖法討論： 作u、i的波形圖； 作出p的波形圖（2）函數(shù)法討論：設(shè)u = URm sint，則i = Im sintp = u i = URm sint Im sint= URm Im = URI - URI cos2t（3）平均功率（有功功率）：瞬時功率在一個周期內(nèi)的平均值。用P表示。單位：W(瓦)、kW(千瓦)。P = Pm=URI = URI通常所說電器消耗的功率都是指有功功率。（4）結(jié)論：P 0，電阻元件是耗能元件；P = IUR（W），有功功率（平均功率）。2純電容電路的功率（1）波形圖法討論： 作u、i的波形圖；作出p的波形圖 （2）函數(shù)法討論：設(shè)u = UCm sint，則i = Im sin(t + 90)p = u i = UCm sint Imsin (t + 90)= Im UCm sint cost=Im UCm sin2t =UC I sin2t（3）結(jié)論：p = 0，說明電容元件不消耗功率，它是儲能元件。無功功率：瞬時功率的最大值。用QC表示。單位：var（乏）、kvar（千乏）。QC = UC I3純電感電路的功率（1）波形圖法討論：作u、i的波形圖；作出p的波形圖。（2）函數(shù)法討論：設(shè)i = Im sint，則u = ULmsin(t + 90)p = u i = ULm Im sint cost= ULmIm sin2t= ULI sin2t（3）結(jié)論：p = 0，說明電感線圈不消耗功率，它是儲能元件。QL= ULI（var），無功功率。4RLC串聯(lián)電路的功率（1）P = URI = U cos j I = U I cos j（2）Q = QL- QC =（UL UC）I = U I sinj（3）視在功率：總電壓有效值與電流有效值的乘積叫視在功率。S = UI，單位：VA（伏安）、kVA（千伏安）（4）討論：當(dāng)cosj = 1時，則電路消耗的功率與視在功率相等。當(dāng)cosj 1時，則電路消耗的功率總小于視在功率；當(dāng)cosj = 0時，則電路的有功功率等于零，這時電路與純電感、純電容電路相同。（5）功率三角形S =公式：P = UI cosj；Q = UI sinj；S = UI 適用于任何交流電路。j 電路總電壓和總電流的相位差。電路的有功功率表示電路中所消耗的功率，電路的視在功率表示電源所能提供的功率。二、功率因數(shù)1定義：電路的有功功率與視在功率的比值。它表示電能的利用率。l = cosj = 2提高功率因數(shù)的意義（1）功率因數(shù)越大，則說明電源能量的利用率越高。例1：例1（2）在同一電壓下，輸送一定的功率，則功率因數(shù)越高，線路中的電流越小，因而線路上的損耗也越小。例2：例23提高功率因數(shù)的方法 （1）在感性負(fù)載兩端并聯(lián)一只電容量適當(dāng)?shù)碾娙萜骺商岣哒麄€電路的功率因數(shù)。（2）作出相量圖加以說明例3：例3從上例可得出計算最佳電容值的公式：C = （tan j RL - tan j）例4：在RLC串聯(lián)電路中，已知電流為5A，電阻為30 W，感抗為40 W，容抗為80 W。求：（1）電路的阻抗；（2）該電路為什么性質(zhì)電路？（3）電阻上的平均功率、無功功率；（4）電感上的平均功率、無功功率；（5）電容上的平均功率、無功功率；（6）電路的平均功率、無功功率和視在功率。練習(xí)習(xí)題（電工基礎(chǔ)第2版周紹敏主編）1是非題（8）（12）。2選擇題（11）、（12）。3填充題（11）、（12）。小結(jié)1有功功率、無功功率、視在功率的概念及計算式。2功率因數(shù)的概念。3提高功率因數(shù)的意義。4提高感性負(fù)載功率因數(shù)的方法。布置作業(yè)習(xí)題（電工基礎(chǔ)第2版周紹敏主編）4問答題與計算題（11）（14）。課題期中復(fù)習(xí)課型復(fù)習(xí)授課班級授課時數(shù)4教學(xué)目標(biāo)1掌握七、八兩章的主要內(nèi)容。2介紹公式記憶法。3掌握交流電路的分析方法。教學(xué)重點(diǎn)1交流電路的分析方法。2相量圖。3公式的記憶。教學(xué)難點(diǎn)1相量圖。2交流電路的分析和計算。學(xué)情分析教學(xué)效果教后記復(fù)習(xí)內(nèi)容一、交流電的基本概念1交流電的變化規(guī)律2交流電的基本物理量及三要素3交流電的表示方法（1）解析式表示法（2）波形圖表示法（3）