電工電子純電阻電路

課時教案科目電工電子第周第課時年月曰課題3.2純電阻電路授課班級P Z-j-t、￥r4-r、、六 r4~rE *4冃丄厶N*1、知道電流、電壓間數(shù)里關(guān)系；知識2、知道電流、電壓間相位關(guān)系；教目標3、了解電路的功率。學(xué)目能力標目標德育目標重點1、電流、電壓間的數(shù)量和相位關(guān)系；難點電路的功率計算。授課方法講授課型新授課教具實驗教學(xué)內(nèi)容及過程引入課題:純電阻電路是最簡單的交流電路，它由交流電源和純電阻元件組成。在日常生活和工作中接觸到的白熾燈、電爐、電烙鐵等，都屬于電阻性負載，它們與交流電源聯(lián)接組成純電阻電路。新課內(nèi)容:、電流、電壓間的數(shù)量關(guān)系演示實驗一：如圖1所示連接好電路，改變信號發(fā)生器的輸出電壓和頻率，觀察、1 十占11%R（V）記錄電流表和電壓表的讀數(shù)情況，研究電流、―t厶厶、憶/,p=r、、.、，一?z\/\丄廠、亠電壓冋的數(shù)里大系。注意分析電流、電壓關(guān)系是否受電源頻率變化影響。圖1純電阻電路現(xiàn)象：從電流表，電壓表的讀數(shù)看出，電壓有效值與電流有效值之間成正比（與電源頻率變化無關(guān)），比值等于

電阻的阻值。分析：實驗表明電壓有效值與電流有效值服從歐姆定律，即s其電壓、電流最大值也同樣服從歐姆定律，即/二農(nóng)二、電流、電壓間的相位關(guān)系 A演示實驗二：將超低頻信號發(fā)生器的頻率選擇在6Hz左右，當(dāng)開關(guān)S閉合以后，仔細觀察直流電流表、直流電壓表的指針變化情況，及其之間的時間關(guān)系?，F(xiàn)象：電流表和電壓表的指針同時到達左邊最大值，同時歸零，又同時到達右邊最大值，即電流表與電壓表同步擺動。分析：實驗表明純電阻電路中，電流與電壓相位相同，相位差為零，即訶=輒_陰=0小結(jié)：純電阻電路中，電壓與電流同相，電壓瞬時值與電流瞬時值之間服從歐姆定律，即?!■— 注意：在交流電路中，上式是純電阻電路所特有的公式，只有在純電阻電路中，任一時刻的電壓、電流瞬時值服從歐姆定律。圖2純電阻電路波形圖圖圖2純電阻電路波形圖圖3純電阻電路旋轉(zhuǎn)矢量圖根據(jù)我們剛才所作的演示實驗結(jié)果表明，在純電阻電路中電流、電壓的瞬時值、最大值、有效值之間均服從歐姆定律，且同相。我們可以用如上圖2根據(jù)我們剛才所作的演示實驗結(jié)果表明，在純電阻電路中電流、電壓的瞬時值、最大值、有效值之間均服從歐姆定律，且同相。我們可以用如上圖2波形圖、圖3旋轉(zhuǎn)矢量圖來形象地表述這種關(guān)系。三、純電阻電路的功率1、瞬時功率：某一時刻的功率叫做瞬時功率，它等于電壓瞬時值與電流瞬時值的乘積。瞬時功率用小寫字母p表示以電流為參考正弦量i二Isin(?t)，則電阻R兩端的電壓為mp=ui=UKsin（戲）-1Ksin（加）二U1-U1cos2^u=Usinwt，將i,uR帶入上式中Rm R分析：瞬時功率的大小隨時間作周期性變化，變化的頻率是電流或電壓的2倍,它表示出任一時刻電路中能量轉(zhuǎn)換的快慢速度。由(式5-10)可知，電流、電壓同相，功率P三0,其中最大值為2UI,最小值為零。單位是安［培］,符號為A;R——用電器的電阻值，單位是歐［姆］,符號為Q；P——電阻消耗的平均功率，單位是瓦［特］,符號為w。例題1:一個標有“220V,100W”的燈泡，加在燈泡兩端的電壓u=311sin314tV,求交流電的頻率、周期，通過燈泡的電流有效值和瞬時值表達式，燈泡的熱態(tài)電阻。解：由電壓u=311sin314tV可知U=311V,w=314rad/s,Q=0則交流電的頻率f=w/2n=314/(2X3.14)=50Hz周期T=2n/w=(2X3.14)/314=0.02s電壓有效值U=311/0.707=220V則電流有效值I=P/U=100/220"0.455A燈泡的熱態(tài)電阻R=U/I=220/0.455"484Q

電流的最大值I-1.414X0.455-0.64Am由于電流與電壓同頻率、同相，所以電流瞬時值表達式為i=0.64sin314tA。例題2：將一個阻值為55的電阻絲，接到電壓u=311sin(100nt-n/3)V的電源上，通過電阻絲的電流是多少？寫出電流解析式。解：由電壓u=311sin(100nt-n/3)V可知U=311Vm電壓有效值U=311/0.707=220V則電流有效值I=U/R=220/55=4A電流最大值I-1.414X4-5.656Am由于電流與電壓同頻率、同相，所以電流解析式為i=5.6564sin(100n