《電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能》教案 教學(xué)單元設(shè)計6-任務(wù)1-電容器的基本概念；任務(wù)2-正弦交流電的基本物理量與測量

教學(xué)單元設(shè)計教學(xué)單元：電路的基礎(chǔ)知識與基本測量課程類型理實一體課時安排4課時教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)能力目標(biāo)教學(xué)難重點教學(xué)難點：正弦交流電瞬時值概念的理解角頻率和相位概念的理解旋轉(zhuǎn)矢量概念的理解教學(xué)重點：正弦交流電的基本概念正弦交流電的三要素矢量圖的畫法教學(xué)項目（任務(wù)）設(shè)計項目（任務(wù)）1：正弦交流電的基本概念1課時項目（任務(wù)）2：正弦交流電的基本物理量與測量2課時項目（任務(wù)）3：正弦交流電的表示法1課時教學(xué)反思

任務(wù)1-電容器的基本概念課時安排1課時教學(xué)場所一體化實訓(xùn)室項目教學(xué)目標(biāo)1．理解正弦交流電的基本概念。2．了解正弦交流電的瞬時值與波形圖項目（任務(wù)）知識點1．正弦交流電的基本概念。2．交流電瞬時值與波形圖。教學(xué)方法與教學(xué)設(shè)計教學(xué)準(zhǔn)備：用示波器或多媒體演示直流電壓和正弦交流電壓的波形，引導(dǎo)學(xué)生分析正弦交流電與直流電波形各自的特點。從而引出本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容——正弦交流電。教學(xué)過程：教學(xué)環(huán)節(jié)1：正弦交流電的基本概念教師活動：教師可利用多媒體或用示波器演示正弦交流電的波形；引導(dǎo)學(xué)生說說電壓或電流隨時間變化的規(guī)律學(xué)生活動：學(xué)生可根據(jù)多媒體展示或示波器演示的波形圖，在教師的引導(dǎo)下總結(jié)正弦交流電與直流電的區(qū)別，進(jìn)一步了解非正弦交流電的基本概念，同時可聯(lián)系已經(jīng)學(xué)過的知識進(jìn)行拓展。知識點：正弦交流電：大小和方向都隨時間按正弦規(guī)律作周期性變化的交流電。非正弦交流電：大小和方向隨時間不按正弦規(guī)律變化的，如矩形波、三角波等。教學(xué)環(huán)節(jié)2：正弦交流電的瞬時值與波形圖教師活動：教師可利用多媒體或用示波器演示正弦交流電的波形，說明在任一瞬間，交流電都有確定的大小和方向。學(xué)生活動：學(xué)生可在教師的引導(dǎo)下學(xué)習(xí)瞬時值的概念和表示方法。知識點：1．瞬時值：交流電的電壓或電流在變化過程的任一瞬間，都有確定的大小和方向，叫做交流電的瞬時值。交流電的瞬時值通常用小寫字母表示，如u、i、e、p等分別表示電壓、電流、電動勢、功率的瞬時值。2．波形圖：在直角坐標(biāo)系中，用橫坐標(biāo)表示時間t，縱坐標(biāo)表示交流電的瞬時值，把某一時刻t和與之對應(yīng)的u或i作為平面直角坐標(biāo)系中的點，用光滑的曲線把這些點連接起來，就得到交流電u或i隨時間變化的曲化，即波形圖。通過波形圖可以直觀地了解電壓或電流隨時間變化的規(guī)律。課堂小結(jié)1．正弦交流電的基本概念。2．交流電瞬時值與波形圖。作業(yè)布置課堂練習(xí)教材中思考與練習(xí)第1、2題課后作業(yè)“學(xué)習(xí)輔導(dǎo)與練習(xí)”同步訓(xùn)練中的6.1

任務(wù)2-正弦交流電的基本物理量與測量課時安排2課時教學(xué)場所一體化實訓(xùn)室項目教學(xué)目標(biāo)1．理解最大值、有效值的概念，明確其測量方法，掌握它們之間的關(guān)系。2．理解周期、頻率和角頻率的概念，明確其測量方法，掌握它們之間的關(guān)系。3．理解相位、初相和相位差的概念，掌握它們之間的關(guān)系。項目（任務(wù)）知識點1．正弦交流電的最大值、有效值及它們之間的關(guān)系。2．正弦交流電的周期、頻率、角頻率及它們之間的關(guān)系。3．正弦交流電的相位、初相和相位差。4．交流電壓、交流電流與頻率的測量。5．正弦交流電的三要素。教學(xué)方法與教學(xué)設(shè)計教學(xué)準(zhǔn)備：展示正弦交流電壓波形圖，然后引導(dǎo)學(xué)生同直流電相比，要完整地描述交流電，必須從變化范圍、變化快慢和變化的起點三方面來進(jìn)行，從而引出本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容——正弦交流電的基本物理量與測量。教學(xué)過程：教學(xué)環(huán)節(jié)1：正弦交流電的最大值和有效值教師活動：教師可利用展示的正弦交流電壓波形圖，講解最大值和有效值的概念、正確表示方法及它們之間的關(guān)系，同時說明最大值和有效值在實際應(yīng)用中的重要意義。然后利用實物或多媒體演示，講解測量交流電壓和交流電流大小的儀器和方法。學(xué)生活動：學(xué)生可根據(jù)正弦交流電壓波形圖，在教師的引導(dǎo)下學(xué)習(xí)最大值和有效值的基本概念、表示方法及它們之間的關(guān)系，同時學(xué)習(xí)交流毫伏表、鉗形電流表、萬用表和示波器等儀器儀表測量交流電的方法。知識點：1．最大值：正弦交流電在一個周期內(nèi)所能達(dá)到的最大數(shù)值，稱為交流電的最大值，又稱振幅、幅值或峰值，通常用帶下標(biāo)m的大寫字母表示。最大值可以用來表示正弦交流電變化的范圍。2．有效值：交流電的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)來規(guī)定的。讓交流電和直流電分別通過同樣阻值的電阻，如果它們在同一時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等，就把這一直流電的數(shù)值叫做這一交流電的有效值，分別用I、U、E來表示電流、電壓、電動勢的有效值。3．有效值與最大值之間的關(guān)系為有效值＝最大值提示：各種使用交流電的電氣設(shè)備上所標(biāo)的額定電壓和額定電流的數(shù)值指的是有效值；一般的交流電流表和交流電壓表測量的數(shù)值，也都是指有效值。如通常說照明電路的電壓是220V，便指的是有效值。教學(xué)環(huán)節(jié)2：正弦交流電的周期、頻率和角頻率教師活動：教師可利用正弦交流電壓波形圖，講解頻率、周期和角頻率的基本概念、表示方法及它們之間的關(guān)系，并給學(xué)生以一定的練習(xí)。然后可通過實物或多媒體演示，講解測量頻率所需的儀器和方法。學(xué)生活動：學(xué)生可在教師的引導(dǎo)下，通過認(rèn)真聽講與練習(xí)，學(xué)習(xí)并掌握頻率、周期和角頻率的基本概念、表示方法及它們之間的關(guān)系，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)木毩?xí)。同時在教師的指導(dǎo)下學(xué)習(xí)測量頻率所需的儀器和方法。知識點：1．周期：正弦交流電完成一次周期性變化所需要的時間，稱為正弦交流電的周期，通常用字母T表示，單位是秒，符號為S。2．頻率：正弦交流電在1秒內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)，稱為正弦交流電的頻率，通常用f表示，單位是赫（茲），符號為Hz。頻率的常用單位還有千赫（kHz）和兆赫（MHz）。1kHz＝103Hz，1MHz＝106Hz3．周期、頻率與角頻率之間的關(guān)系為：f＝，＝＝2f提示：我國供電系統(tǒng)中，交流電的頻率是50Hz，習(xí)慣上稱為“工頻”，周期為0.02s。世界多數(shù)國家交流電頻率都是50Hz，如歐盟各國等，但也有不少國家如美國、加拿大、日本等交流電的頻率為60Hz。教學(xué)環(huán)節(jié)3：正弦交流電的相位、初相和相位差教師活動：教師可利用正弦交流電壓波形圖，講解相位、初相和相位差的基本概念、表示方法及它們之間的關(guān)系，并給學(xué)生以一定的練習(xí)。學(xué)生活動：學(xué)生可在教師的引導(dǎo)下，通過認(rèn)真聽講與練習(xí)，學(xué)習(xí)并掌握相位、初相和相位差的基本概念、表示方法及它們之間的關(guān)系，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)木毩?xí)。知識點：1．相位：相當(dāng)于角度的量t+0對于確定交流電的大小和方向起著重要作用，稱為正弦交流電的相位。2．初相：t＝0時的相位，稱為初相位，簡稱初相，用字母0表示。3．相位差：兩個同頻率的正弦交流電的相位之差稱為正弦交流電的相位差，用表示。即＝（t+01）-（t+02）＝01-02，可見，兩個同頻率的交流電的相位差等于它們的初相之差。相位差確立了兩個正弦量之間的相位關(guān)系（超前或滯后）。特殊的相位關(guān)系有：同相、反相和正交。4．正弦交流電的三要素：有效值（或最大值）、頻率（或周期、角頻率）和初相。課堂小結(jié)1．正弦交流電的最大值、有效值及它們之間的關(guān)系。2．正弦交流電的周期、頻率、角頻率及它們之間的關(guān)系。3．正弦交流電的相位、初相和相位差。4．交流電壓、交流電流與頻率的測量。5．正弦交流電的三要素。作業(yè)布置課堂練習(xí)教材中的思考與練習(xí)題1、2題課后作業(yè)“學(xué)習(xí)輔導(dǎo)與練習(xí)”同步訓(xùn)練中的6.2

任務(wù)3-正弦交流電的表示法課時安排２課時教學(xué)場所一體化實訓(xùn)室項目教學(xué)目標(biāo)1．理解正弦交流電的旋轉(zhuǎn)矢量表示法。2．了解正弦交流電解析式、波形圖、矢量圖的相互轉(zhuǎn)換。項目（任務(wù)）知識點1．正弦交流電的三種表示法。2．有效值矢量圖的畫法。教學(xué)方法與教學(xué)設(shè)計教學(xué)準(zhǔn)備：從復(fù)習(xí)正弦交流電的三要素與瞬時值表達(dá)式（解析式）及波形圖之間的關(guān)系出發(fā)，讓學(xué)生明白解析式和波形圖是正弦交流電的兩種基本表示方法，它們都能完整地反映正弦交流電的三要素，但為了方便對同頻率的正弦交流電進(jìn)行加、減運算，在本節(jié)中將引入矢量圖表示法。教學(xué)過程：教學(xué)環(huán)節(jié)1：解析式與波形圖表示法教師活動：教師可通過復(fù)習(xí)的形式，讓學(xué)生自行回憶總結(jié)正弦交流電解析式和波形圖的表示方法，從而給出較完整的解析式和波形圖的概念，并加以適當(dāng)?shù)木毩?xí)。學(xué)生活動：學(xué)生可通過回憶，復(fù)習(xí)正弦交流電解析式和波形圖的表示方法，并了解解析式和波形圖較完整的概念，做一些練習(xí)加以鞏固。知識點：1．解析式表示法：用正弦函數(shù)式表示正弦交流電隨時間變化的關(guān)系的方法稱為解析式表示法。其表達(dá)式為瞬時值＝最大值sin（角頻率t+0）。2．波形圖表示法：用正弦曲線表示正弦交流電隨時間變化的關(guān)系的方法，簡稱波形圖。注意點：通過波形圖可以解讀初相位的正負(fù)，如果波形圖的起點在縱坐標(biāo)的正方向，即起點為正值，則初相為正；如果波形圖的起點在縱坐標(biāo)的負(fù)方向，即起點為負(fù)值，則初相為負(fù)。教學(xué)環(huán)節(jié)2：矢量圖表示法教師活動：教師可通過多媒體演示正弦量的旋轉(zhuǎn)矢量表示法，引導(dǎo)學(xué)生理解旋轉(zhuǎn)矢量、旋轉(zhuǎn)矢量的起始位置及有效值矢量表示法，同時提供適當(dāng)?shù)木毩?xí)。學(xué)生活動：學(xué)生可在教師的引導(dǎo)下，結(jié)合多媒體演示，學(xué)習(xí)并理解旋轉(zhuǎn)矢量、旋轉(zhuǎn)矢量的起始位置，掌握有效值矢量表示法，并做一些練習(xí)。知識點：旋轉(zhuǎn)矢量：是一個在直角坐標(biāo)系中繞原點旋轉(zhuǎn)的矢量，它是相位隨時間變化的矢量。旋轉(zhuǎn)矢量通常用大寫字母上加