第五章正弦交流電路

1、岳陽縣職業(yè)中專電子專業(yè)電工技術(shù)基礎(chǔ)備課授課者：李曄第 五 章第 課時課 題5-1正弦交流電路課 型新授教學(xué)目的1、 掌握什么是正弦交流電的概念2、 熟悉交流電和直流電的比較3、 培養(yǎng)學(xué)生實事求是的專業(yè)能力，綜合分析能力和運用專業(yè)知識解決實際問題的能力。4、 培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習專業(yè)的興趣，激發(fā)學(xué)習專業(yè)的熱情。教學(xué)重點幾種常見的交流電波形教學(xué)難點交流電和直流電的比較教學(xué)方法講授法教學(xué)內(nèi)容： 引入：在直流電路中，電流和電壓都不隨時間變化的。但在交流電路中，電壓和電流的大小都隨時間做周期性的變化，這樣的電壓或電流叫交流電壓或交變電流，即交流電。一、 正弦交流電1、隨時間按正弦規(guī)律變化的電壓和電流。并且在任意

2、瞬間都有確定的大小和方向，叫做交流電該時刻的瞬時值，用i u 表示， 波形圖：在直角坐標系中，用橫坐標表示時間T ，縱軸表示瞬時值，把某一時刻T和與之對應(yīng)的U 或I作為平面直角坐標系中的點，用光滑的曲線聯(lián)系起來，就得到交流電壓或電流的變化的曲線，即波形圖。2、 常見的交流電流波形圖 二、 交流電和直流電的比較優(yōu)點： 交流電可以用變壓器變壓，便于遠距離輸電 交流電機比同功率的直流電機構(gòu)造簡單，造價簡單 可以運用整流裝置將交流變直流學(xué)習交流電，不但要注意它和直流電的共同點，而且要注意兩者之間的區(qū)別，要加深對交流電特性的理解，千萬不要輕易地直流規(guī)律套用到交流電路中去。在交流電路中，隨時間變化的量用小

3、寫字母表示；i u e不隨時間變化的量用大寫字母表示。I U E小結(jié)： 本堂課主要交流電路中什么是交流電，什么是正弦波交流電以及交流電相對直流電的優(yōu)點。課堂作業(yè)：P122 T1課后記：第 五 章第 課時課題5-2正弦交流電的基本概念課型新授教學(xué)目的1、 熟悉正弦交流電的產(chǎn)生2、 掌握正弦交流電的三要素3、 培養(yǎng)學(xué)生實事求是的專業(yè)能力，綜合分析能力和運用專業(yè)知識解決實際問題的能力。4、 培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習專業(yè)的興趣，激發(fā)學(xué)習專業(yè)的熱情。教學(xué)重點正弦交流電的三要素包括哪些教學(xué)難點正弦交流電的產(chǎn)生教學(xué)方法講授法教學(xué)內(nèi)容：（1）正弦量的三要素正弦量隨時間變化、對應(yīng)每一時刻的數(shù)值稱為瞬時值，正弦量的瞬時值表示

4、形式一般為解析式或波形圖。正弦量的最大值反映了正弦量振蕩的正向最高點，也稱為振幅。正弦量的最大值和瞬時值都不能正確反映它的作功能力，因此引入有效值的概念：與一個交流電熱效應(yīng)相同的直流電的數(shù)值定義為這個交流電的有效值。正弦交流電的有效值與它的最大值之間具有確定的數(shù)量關(guān)系，即。周期是指正弦量變化一個循環(huán)所需要的時間；頻率指正弦量一秒鐘內(nèi)所變化的周數(shù)；角頻率則指正弦量一秒鐘經(jīng)歷的弧度數(shù)，周期、頻率和角頻率從不同的角度反映了同一個問題：正弦量隨時間變化的快慢程度。相位是正弦量隨時間變化的電角度，是時間的函數(shù)；初相則是對應(yīng)t=0時刻的相位，初相確定了正弦計時始的位置。正弦量的最大值（或有效值）稱為它的第

5、一要素，第一要素反映了正弦量的作功能力；角頻率（或頻率、周期）為正弦量的第二要素，第二要素指出了正弦量隨時間變化的快慢程度；初相是正弦量的第三要素，瞎經(jīng)確定了正弦量計時始的位置。一個正弦量，只要明確了它的三要素，則這個正弦量就是唯一地、確定的。因此，表達一個正弦量時，也只須表達出其三要素即可。解析式和波形圖都能很好地表達正弦量的三要素，因此它們是正弦量的表示方法。（2）相位差相位差指的是兩個同頻率正弦量之間的相位之差，由于同頻率正弦量之間的相位之差實際上就等于它們的初相之差，因此相位差就是兩個同頻率正弦量的初相之差。注意：不同頻率的正弦量之間是沒有相位差的概念而言的。相位差的概念中牽扯到超前、

6、滯后、同相、反相、正交等術(shù)語，要求能夠正確理解，要注意超前、滯后的概念中相位差不得超過±180°；同相即兩個同頻率的正弦量初相相同；反相表示兩個同頻率正弦量相位相差180°，注意180°在解析式中相當于等號后面的負號；正交表示兩個同頻率正弦量之間的相位差是90°。2、學(xué)習檢驗結(jié)果解析（1）何謂正弦量的三要素？三要素各反映了正弦量的哪些方面？解析：最大值（或有效值）反映了正弦量的作功能力；角頻率（或周期、頻率）反映了正弦量隨時間變化的快慢程度；初相確定了正弦量計時始的位置，它們是正弦量的三要素。（2）一個正弦電流的最大值為100mA，頻率為200

7、0Hz，這個電流達到零值后經(jīng)過多長時間可達50mA？解析：由題目給出的條件可知，此正弦電流的周期等于 由零值到達50 mA需經(jīng)歷的時間為 一個周期T是2，所以 （3）兩個正弦交流電壓u1U1msin(t60°)V，u2U2msin(2t45°)V。比較哪個超前哪個滯后？解析：這兩個正弦量由于不屬于同頻率的正弦量，因此它們之間無法比較相位差。（4）有一電容器，耐壓值為220V，問能否用在有效值為180V的正弦交流電源上？解析：這個電容器若接在有效值為180V的電源上，則該電源的最大值為180×1.414255V，這個值大于電容器的耐壓值220V，因此不能把它用在有效

8、值為180V的正弦交流電源上。（5）一個工頻電壓的初相為30，在時的值為(-268)V，試求它的有效值。解析：可寫出該正弦量的解析式為：把和瞬時值-268代入上式可得：后解得此電壓的有效值為：U379V小結(jié)： 本堂課主要對正弦交流電的三要素進行了解釋。課堂作業(yè)：課后記：第 五 章第 課時課題5-3交流電的產(chǎn)生課型新授教學(xué)目的1、 復(fù)習電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容2、 掌握電動勢的計算3、 培養(yǎng)學(xué)生實事求是的專業(yè)能力，綜合分析能力和運用專業(yè)知識解決實際問題的能力。4、 培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習專業(yè)的興趣，激發(fā)學(xué)習專業(yè)的熱情。教學(xué)重點交流電動勢的計算教學(xué)難點電動勢是如何產(chǎn)生的教學(xué)方法講授法教學(xué)內(nèi)容：引入：導(dǎo)體切割磁力線

9、會產(chǎn)生感生電動勢，感生電動勢的大小與哪些物理量有關(guān)、方向如何確定？方向：右手定則 大?。篹=Blvsin導(dǎo)體運動方向與磁感應(yīng)強度方向夾角這些電信號與前面所學(xué)的穩(wěn)恒直流電相比具有一個共同點，即大小和方向均隨時間周期性變化，這種電壓、電流、電動勢統(tǒng)稱為交流電。而其中按正弦規(guī)律變化的即是正弦交流電。交流電由于能方便地利用互感現(xiàn)象變換電壓，便于遠距離輸送和用戶的使用，在日常生活中廣泛應(yīng)用，那么它是如何產(chǎn)生的呢？引導(dǎo)學(xué)生共同回答：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動過程中有電流產(chǎn)生流經(jīng)小燈泡。結(jié)合實物說明：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動過程中與磁場方向垂直的導(dǎo)體切割磁力線(或磁通發(fā)生變化)產(chǎn)生了感生電動勢，從而在閉合回路產(chǎn)生感生電流。進一步詢問：為什么

10、是一閃一亮？流經(jīng)小燈泡的到底是什么樣的電流？通過下面的分析過程我們可以找到答案。二、分析交流電產(chǎn)生原理、用多媒體課件來模擬交流電產(chǎn)生過程點擊“播放”按鈕，提示學(xué)生觀察電流表指針位置如何變化。提問：電流表指針如何動作?現(xiàn)象：在指針零刻度兩邊周而復(fù)始地來回擺動。設(shè)問：電流表指針位置變化說明什么？結(jié)論：交流發(fā)電機產(chǎn)生的是交變電流，電流強度和電流方向都是隨時間做周期性變化的。提問：線圈在磁場中旋轉(zhuǎn)一周時，交流電的方向改變幾次？在什么位置變化？大小如何隨之變化？先引導(dǎo)學(xué)生觀察到線圈每經(jīng)過磁極分界面感生電動勢方向改變一次，并引出中性面概念。再引導(dǎo)學(xué)生觀察到感生電動勢大小如何變化。引導(dǎo)學(xué)生觀察到ab、cd導(dǎo)

11、體運動方向隨線圈位置改變而同步變化。小結(jié)：線圈旋轉(zhuǎn)過程中，每經(jīng)過一次中性面，由于導(dǎo)體切割磁力線方向改變，感生電動勢方向變化一次，且每次線圈與中性面重合時，感生電動勢恰好為零。線圈與中性面垂直時，達到最大值。課堂作業(yè)：P122 T1課后記：第 五 章第 課時課題5-4交流電的產(chǎn)生原理課型新授教學(xué)目的1、 正弦交流的產(chǎn)生的原理2、 五點法做正弦交流電的波形圖3、 培養(yǎng)學(xué)生實事求是的專業(yè)能力，綜合分析能力和運用專業(yè)知識解決實際問題的能力。4、 培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習專業(yè)的興趣，激發(fā)學(xué)習專業(yè)的熱情。教學(xué)重點正弦交流的產(chǎn)生的原理教學(xué)難點五點法做正弦交流電的波形圖教學(xué)方法講授法教學(xué)內(nèi)容：引入：從上面的觀察、分析知道

12、，發(fā)電機產(chǎn)生的交流電是隨著線圈與中性面位置的改變而周期性變化。那么具體又是按什么樣規(guī)律變化呢？一、改用發(fā)電機截面圖來研究變化規(guī)律。VOV1、說明線圈運動狀態(tài)：O初始位置：中性面在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動角速度：線速度：v任一時間t線圈與中性面夾角為t。2、明確ab、cd邊的運動速度V與切割磁力線速度V之間的關(guān)系。在整個旋轉(zhuǎn)過程中，隨著線圈與中性面角度變化，導(dǎo)體運動方向與磁力線夾角同步變化。V=Vsin V是導(dǎo)體切割磁力線的速度V為負值時表明切割磁力線方向改變3、分析變化規(guī)律。提問：若導(dǎo)體ab、cd長度為L，磁感應(yīng)強度為B，旋轉(zhuǎn)過程中導(dǎo)體運動速度為，整個線圈產(chǎn)生感生電動勢多大？（ab、cd處于同一磁場

13、，運動速度相同，任一時刻產(chǎn)生感生電動勢相同）引導(dǎo)學(xué)生回答并板書：eeBLvBlvsinEmsinEmsint若整個閉合回路中電阻為則任意時刻線圈中感生電流強度為：iEmsinRImsinImsint提問：從上面導(dǎo)出的感生電動勢表達式，可看出發(fā)電機產(chǎn)生的交流電是按什么規(guī)律變化的？學(xué)生回答：是按正弦規(guī)律變化的。4、學(xué)會用波形法表示正弦交流電。提問：上面用公式表示了正弦交流電的變化規(guī)律，我們是否還能用其它方法表示正弦交流電的變化規(guī)律呢？選取=0°、=90°、=180°、=270°、=360°五個特殊位置，利用數(shù)學(xué)中所學(xué)的“五點法”繪出正弦交流電波形。

14、/2/43/22、結(jié)合波形圖說明瞬時值、最大值的物理意義。e、i瞬時值Em、Im最大值二、鞏固知識消除疑問討論：既然我們知道了手搖發(fā)電機中產(chǎn)生的是正弦交流電，那么有誰知道為什么小燈泡會一閃一亮？線圈緩慢旋轉(zhuǎn)時小燈光為什么不亮？小結(jié)：要讓小燈泡燈絲發(fā)光必須要有足夠的電壓，當感生電動勢按正弦規(guī)律變化，時，小燈泡就會熄滅。當緩慢旋轉(zhuǎn)時，很小，使得小燈泡也會熄滅。課堂作業(yè)：練習冊課后記：第 五 章第 課時課題5-5交流電的產(chǎn)生原理課型新授教學(xué)目的1、熟悉正弦交流電的三要素含義及確定方法 2、掌握兩正弦交流電的相位差物理意義及判定方法3、培養(yǎng)學(xué)生實事求是的專業(yè)能力，綜合分析能力和運用專業(yè)知識解決實際問題

15、的能力。4、培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習專業(yè)的興趣，激發(fā)學(xué)習專業(yè)的熱情。教學(xué)重點1、交流電的概念、三要素含義及確定方法2、兩正弦交流電的相位差物理意義及判定方法教學(xué)難點兩正弦交流電的相位差物理意義及判定方法教學(xué)方法講授法教學(xué)內(nèi)容：引入： 1直流電的定義及表示 2電磁感應(yīng)現(xiàn)象通過回顧電能的應(yīng)用引入交流電及本節(jié)課題-正弦交流電的產(chǎn)生新授一、交流電的定義：如果電流或電壓的大小及方向都隨時間做周期性變化，則稱之為交流電。說明：1大小及方向均改變 2為周期性電壓或電流周期性信號：指每隔相同的時間重復(fù)出現(xiàn)的電壓及電流。周期：重復(fù)出現(xiàn)的時間， T表示，單位S頻率：一秒鐘重復(fù)出現(xiàn)的次數(shù)，符號F，單位HZ 直流電流或電壓可由電

16、池或蓄電池等設(shè)備提供。交流電的產(chǎn)生主要利用電磁感應(yīng)產(chǎn)生。二、交流電的變化規(guī)律：1實驗分析：根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象：結(jié)合P95圖4-1矩形線圈在磁場中的逆時針轉(zhuǎn)動， 由電流計指針偏轉(zhuǎn)情況及圖7-2結(jié)合電磁感應(yīng)定律說明，感應(yīng)電動勢為大小及方向均隨時間按正弦變化規(guī)律變化。若外電路閉合，電阻R，則電流及端電壓亦按正弦變化規(guī)律。2 正弦交流電流、電壓、電動勢：1 定義：大小及方向均隨時間按正弦規(guī)律做周期性變化的電流、電壓、電動勢叫做正弦交流電流、電壓、電動勢。2 表示形式： 在某一時刻t的瞬時值可用三角函數(shù)式(解析式)來表示，即i(t) = Imsin(wt + ji0)u(t) = Umsin(wt + j

17、u0)e(t) = Emsin(wt + je0)式中：Im、Um、Em分別叫做交流電流、電壓、電動勢的振幅(也叫做峰值或最大值)，電流的單位為安培(A)，電壓和電動勢的單位為伏特(V)；w 叫做交流電的角頻率，單位為弧度/秒(rad/s)，三、正弦交流電的三要素振幅、角頻率、初相這三個參數(shù)叫做正弦交流電的三要素。任何正弦量都具備三要素。1、周期與頻率、角頻率1周期定義：正弦交流電完成一次循環(huán)變化所用的時間叫做周期。表示：用字母T表示，單位為秒(s)。顯然正弦交流電流或電壓相鄰的兩個最大值(或相鄰的兩個最小值)之間的時間間隔即為周期。2頻率定義:周期性信號一秒鐘內(nèi)變化的次數(shù),稱為頻率.表示:

18、符號f表示,單位赫茲、千赫茲、兆赫茲與周期關(guān)系：頻率表示正弦交流電流在單位時間內(nèi)作周期性循環(huán)變化的次數(shù)，同周期一樣表征交流電交替變化的速率(快慢)。由定義顯然頻率與周期是的倒數(shù)關(guān)系，即3角頻率：定義：一秒鐘變化的角度，單位rad/s周期與角頻率間關(guān)系： 即由交流電表達式中角頻率可求出周期。舉例照明電路中正弦交流電周期T=0.02S同樣角頻率與頻率之間的關(guān)系為：w = 2f2、有效值1有效值由來：在電工技術(shù)中，有時并不需要知道交流電的瞬時值，而規(guī)定一個能夠表征其大小的特定值有效值，其依據(jù)是交流電流和直流電流通過電阻時，電阻都要消耗電能(熱效應(yīng))。設(shè)正弦交流電流i(t)在一個周期T時間內(nèi)，使一電阻

19、R消耗的電能為QR，另有一相應(yīng)的直流電流I在時間T內(nèi)也使該電阻R消耗相同的電能，即QR = I2RT。就平均對電阻作功的能力來說，這兩個電流(i與I)是等效的，則該直流電流I的數(shù)值可以表示交流電流i(t)的大小，于是把這一特定的數(shù)值I稱為交流電流的有效值。2有效值定義： 相同時間內(nèi)讓一直流電和交流電通過同一段電阻，若產(chǎn)生的熱量相同，則把該直流電大小稱為該交流電的有效值。3有效值與最大值間關(guān)系：理論與實驗均可證明，正弦交流電流的有效值I等于其振幅(最大值)Im的0.707倍，即同樣有：正弦交流電壓的有效值為正弦交流電動勢的有效值為小結(jié)：本節(jié)課主要學(xué)習了正弦交流電的三要素：周期，幅度，初相位。課堂

20、作業(yè)：練習冊課后記：第 五 章第 課時課題5-6旋轉(zhuǎn)向量和向量課型新授教學(xué)目的1、熟悉旋轉(zhuǎn)向量的表示2、掌握正弦交流電的向量表示3、培養(yǎng)學(xué)生實事求是的專業(yè)能力，綜合分析能力和運用專業(yè)知識解決實際問題的能力。4、培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習專業(yè)的興趣，激發(fā)學(xué)習專業(yè)的熱情。教學(xué)重點正弦交流電的向量表示教學(xué)難點旋轉(zhuǎn)向量的表示教學(xué)方法講授法教學(xué)內(nèi)容：引入：一、波形圖表示方法說明正弦交流電可在實驗室用波形圖觀察到，將其在建立的直角坐標系中直觀畫出隨時間變化的曲線，這種用正弦波形圖表示正弦交流電的方法，稱為波形圖方法。畫法：以熟悉的初相為0的正弦函數(shù)a(t) = Amsinwt 的波形為參照,根據(jù)所需表示的正弦交流電的初

21、相判定超前或滯后關(guān)系，將波形起始點前移或后移相應(yīng)角度，結(jié)合最大（有效）值調(diào)整幅值，并按波形的自然趨勢補充完整。結(jié)合上例u = 311sin(314t - 45°) V，i = 4sin(314t + 90°)分別畫出相應(yīng)波形圖。兩種表示方法比較：均為直觀表示法，簡單明了反映正弦交流電的三要素，及任一時刻的瞬時值。旋轉(zhuǎn)向量不同與普通的矢量，它的相位隨時間變化的向量，她的加減運算服從平行四邊形法則。缺點：難以實現(xiàn)加減及乘除的運算。如下圖所示，以坐標原點O為端點做一條有向線段，線段的長度為正弦量的最大值，旋轉(zhuǎn)向量的起始位置與X軸正方向的夾角為正弦量的初相位，它以正弦量的角頻率為角

22、速度做逆時針轉(zhuǎn)動。二、矢量圖表示方法：1旋轉(zhuǎn)矢量表示方法：結(jié)合圖4-11投影或教材配套多媒體光盤“旋轉(zhuǎn)矢量”演示。 說明：1矢量長度正比于最大值；2矢量初始夾角為正弦量的初相；3矢量以角速度w沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動；4旋轉(zhuǎn)矢量在縱軸上的投影即為相應(yīng)時刻的瞬時值。 小結(jié)：本節(jié)課主要學(xué)習了如何用旋轉(zhuǎn)矢量和矢量來表示一個正弦交流電的波形圖和解析式課堂作業(yè)：練習冊第二節(jié)內(nèi)容課后記：第 五 章第 課時課題5-7純電阻電路課型新授教學(xué)目的1、 掌握純電阻電路的電壓電流的相位關(guān)系2、 掌握交流電路的平均功率的定義3、 熟悉的特征4、 培養(yǎng)學(xué)生實事求是的專業(yè)能力，綜合分析能力和運用專業(yè)知識解決實際問題的能力。5

23、、 培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習專業(yè)的興趣，激發(fā)學(xué)習專業(yè)的熱情。教學(xué)重點純電阻電路的電壓和電流之間的相位關(guān)系教學(xué)難點平均功率的定義教學(xué)方法講授法教學(xué)內(nèi)容：引入：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所接觸到的白熾燈，電爐，電烙鐵等都屬于電阻性負載。一、純電阻電路：只由電阻和交流電源構(gòu)成的電路叫純電阻電路。如圖所示。1、電壓u和電流i之間關(guān)系實驗證明：任意時刻流過電阻R的電流i與它兩端的電壓u符合歐姆定律，即u=iR設(shè)加在電阻R兩端的電壓為u=Umsint，則i =Um/R.sint =Imsint,可見，電壓電流最大值滿足歐姆定律，Um=Im R兩邊同除以 ，得U=IR

24、 即電壓電流有效值也滿足歐姆定律。用示波器觀察發(fā)現(xiàn)，電壓i和電流u同時達到最大值和最小值，即電壓和電流同相位。電壓和電流同相位也可以用圖象法和相量法描述。2、純電阻電路的功率瞬時功率p =iu= Imsint.Umsint = ImUm sin2t，可見，瞬時功率也隨時間變化，但不是正弦函數(shù)，在任一瞬間數(shù)值都為正值或0，說明純電阻電路始終在消耗電能，并轉(zhuǎn)換為熱能。因此，電阻元件R是一種耗能元件，瞬時功率在一個周期內(nèi)的平均值叫做平均功率。它是電阻實際消耗的功率，又叫有功功率，用字母表示P，單位為瓦特，簡稱瓦,符號W，平均功率為P= UI =UmIm/2小結(jié)：本節(jié)課主要學(xué)習了純電阻電路的基本特性，

25、如純電阻電路 消耗電能，電壓和電流最大值有效值瞬時值都滿足歐姆定律，電流與電壓同相位。課堂作業(yè)：P131 T2課后記：第 五 章第 課時課題5-8純電感電路課型新授教學(xué)目的1、 掌握純電感電路的電壓和電流之間的大小和相位關(guān)系2、 掌握各種功率的定義，及它們之間的相互關(guān)系3、 培養(yǎng)學(xué)生實事求是的專業(yè)能力，綜合分析能力和運用專業(yè)知識解決實際問題的能力。4、 培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習專業(yè)的興趣，激發(fā)學(xué)習專業(yè)的熱情。教學(xué)重點電壓和電流的關(guān)系，各功率之間的關(guān)系教學(xué)難點無功功率的含義教學(xué)方法講授法教學(xué)內(nèi)容：引入：一個忽略的電阻和分布電容的空心線圈，與交流電源連在一起的電路叫做純電感電路。純電感電路是理想電路一、 電流

26、和電壓之間的關(guān)系1、 數(shù)量關(guān)系：將上圖所示電路加上交流電源并接上電流表和電壓表，在保證正弦交流電源的頻率不變的情況下，任意改變信號源的電壓值可以電流和電壓成正比的關(guān)系。即：U=XL*IXL表示線圈對通過的交流電所呈現(xiàn)的阻礙作用 它表示線圈自感電動勢對交變電流的阻礙作用，由公式可知，感抗X L與和L成正比,因此，電感具有通直流阻交流通低頻阻高頻的特性.2、 相位關(guān)系 設(shè)加在電感兩端的電壓為u時，流過的電流i為 Imsint，經(jīng)數(shù)學(xué)推導(dǎo)計算，得u=ImLsin（t+900）= Umsin（t+900），可見，則Um=L*Im，這一公式也叫歐姆定律，L叫感抗，用符號XL表示, X L=L=2fL,，

27、比較u和i，可見，電流和電壓瞬時值不符合歐姆定律，電壓超前電流900，這一現(xiàn)象也可從示波器上觀察到。電壓和電流的相位關(guān)系也可用波形圖和相量圖描述。二、電路的功率瞬時功率：p=i* u= Im sint *Um sin（t+900）= Im sint*UmCOSt=Um*Imsin2t=2U*Isin2t可見，瞬時功率也是正弦量，其頻率是電源頻率的2倍，波形圖如圖，從功率公式和功率波形圖都可看出，在第一個和第三個1/4周期，p0，說明電感線圈從電源獲取電能，并將它轉(zhuǎn)換為磁場能儲存起來，此時線圈起著一個負載的作用；在第二個和第四個1/4周期，p<0，說明電感線圈把儲存的磁場能轉(zhuǎn)換成電能送回電

28、源，此時線圈起著一個電源的作用。在一個周期之內(nèi)，線圈并不消耗電能，因而P=0。只是與電源之間存在著能量交換，所以電感線圈也叫做儲能元件。瞬時功率的最大值叫做無功功率Q，Q=Um*Im=2U*I，它反映了電感元件與電源之間能量交換的規(guī)模。小結(jié)：本節(jié)課主要學(xué)習了純電感電路 不消耗電能，只轉(zhuǎn)換電能，電壓和電流最大值有效值滿足歐姆定律，瞬時值不滿足歐姆定律，電壓相位超前電流900。課堂作業(yè)：完成課后習題第一題課后記：第 五 章第 課時課題5-9純電容電路課型新授教學(xué)目的1、 掌握純電容電路的電壓和電流之間的大小和相位關(guān)系2、 掌握純電容電路的特點3、 培養(yǎng)學(xué)生實事求是的專業(yè)能力，綜合分析能力和運用專業(yè)

29、知識解決實際問題的能力。4、 培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習專業(yè)的興趣，激發(fā)學(xué)習專業(yè)的熱情。教學(xué)重點純電容電路的特點教學(xué)難點純電容電路的功率之間的關(guān)系教學(xué)方法講授法教學(xué)內(nèi)容：引入：純電容電路：由電容器和交流電源構(gòu)成的電路，忽略介質(zhì)損耗時，叫純電容電路。如圖所示。1、電壓電流之間關(guān)系設(shè)加在電容器C兩端的電壓為u = Umsint時，流過的電流為i，經(jīng)數(shù)學(xué)推導(dǎo)計算，得i = CUm sin（t+900） =Imsin（t+900），可見Im=CUm，Um=Im*1/C,這一公式也叫歐姆定律，1/C叫容抗Xc，它表示電容器C對交變電流的阻礙作用，由公式Xc=1/C可知，容抗Xc與電容量c和角頻率成反比，因此，電容器具

30、有通交流阻直流，通高頻阻低頻的特性，比較i和u，可見，電流和電壓瞬時值不符合歐姆定律，電流i超前電壓u 900，這一現(xiàn)象也可從示波器上觀察到。電壓和電流的相位關(guān)系也可用波形圖和相量圖描述。2、電路的功率 瞬時功率p =u * i = Um sint * Im sin（t+900）= Umsint* Im COSt=Um*Imsin2t= 2U*I*sin2t也是正弦量，其頻率是電源頻率的2倍，從功率公式和功率波形圖都可看出，在第一個和第三個1/4周期，p0，電容器從電源獲取電能，此時容器起著一個負載的作用；在第二個和第四個1/4周期，p<0，電容器把儲存的電場能送回電源，此時電容器起著一

31、個電源的作用。在一個周期之內(nèi)，電容器并不消耗電能，因而有功功率P=0。只是與電源之間存在著能量交換，所以電容器也是儲能元件。瞬時功率的最大值叫做無功功率Q,Q=Um*Im=2U*I，它反映了電容器元件與電源之間能量交換的規(guī)模。小結(jié)：本節(jié)課主要學(xué)習了純電容電路不消耗電能，只轉(zhuǎn)換電能，電壓和電流最大值有效值滿足歐姆定律，瞬時值不滿足歐姆定律，電流相位超前電壓900。課堂作業(yè)：課后習題第二題課后記：第 五 章第 課時課題5-10 RL串聯(lián)電路課型新授教學(xué)目的1、 掌握RL串聯(lián)電路的電壓和電流之間的相位關(guān)系2、 熟悉RL串聯(lián)電路的電壓,功率,阻抗三角形3、 培養(yǎng)學(xué)生實事求是的專業(yè)能力，綜合分析能力和運

32、用專業(yè)知識解決實際問題的能力。4、 培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習專業(yè)的興趣，激發(fā)學(xué)習專業(yè)的熱情。教學(xué)重點RL串聯(lián)電路的電壓,功率,阻抗三角形教學(xué)難點電流電壓之間的相位關(guān)系教學(xué)方法講授法教學(xué)內(nèi)容：引入：日光燈是最常見的RL串聯(lián)電路，它是把鎮(zhèn)流器和燈管串聯(lián)起來，再接到交流電路中去的。測得鎮(zhèn)流器上的電壓為190V，燈管上的電壓為110V，所以總電壓等于分電壓之和的規(guī)律不實用了。即： 原因：燈管和鎮(zhèn)流器上的電壓不同相一、 RL 串聯(lián)電路的電壓間的關(guān)系由于純電阻上電流和電壓同相位，而純電感上電壓超前電流90°，又因為串聯(lián)電路電流處處相等，所以RL電路各電壓之間的相位關(guān)系不相同，總電流和總電壓的相位也不相同。以

33、電流為參考量做出電壓和電流的相量圖如下：由電壓三角形可得各電壓之間的數(shù)量關(guān)系為： 總電壓超前電流：二、 RL串聯(lián)電路的阻抗在電阻和電感串聯(lián)電路中，電阻上的電壓UR=IR,UL=IXL所以得：=U/ZZ:總阻抗，表示電阻和電感串聯(lián)電路對交流電的阻礙作用。將電壓三角形三邊同時除以電流I則可得到阻抗三角形小結(jié)：本節(jié)課主要學(xué)習了RL串聯(lián)電路的電壓之間的關(guān)系，及阻抗和電壓三角形，阻抗三角形。課堂作業(yè)：P148 選擇題課后記：第 五 章第 課時課題5-11 RL串聯(lián)電路2課型新授教學(xué)目的1、掌握RL串聯(lián)電路的功率的計算2、熟悉熟悉功率因數(shù)的概念和計算3、培養(yǎng)學(xué)生實事求是的專業(yè)能力，綜合分析能力和運用專業(yè)知

34、識解決實際問題的能力。4、培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習專業(yè)的興趣，激發(fā)學(xué)習專業(yè)的熱情。教學(xué)重點RL串聯(lián)電路的功率的計算教學(xué)難點功率因數(shù)的理解教學(xué)方法講授法教學(xué)內(nèi)容：復(fù)習：1、RL串聯(lián)電路的總電壓和總電流之間的相位的計算及數(shù)量上的關(guān)系2、電壓三角形和阻抗三角形的意義。一、RL串聯(lián)電路的功率將電壓三角形的每邊同時乘以I就可以得到功率三角形且大小滿足：有功功率：在交流電路中，每個瞬時的有功功率是不同的，且不斷變化，一般用平均有功功率（一個周期內(nèi)功率的平均值）來度量電路中消耗能量的情況。對于單相交流電路，計算公式為            

35、    PUICOS式中   P有功功率（瓦）       U交流電壓有效值（伏）I        交流電流有效值（安）。           COS負載的功率因數(shù)。  有功功率的單位是瓦（W）或千瓦（KW）、兆瓦（MW）。當負載為純電阻時，電壓與電流相同，0°，COS1，電阻消耗的功率全部是有功功率（P=UI）。當負載是純電感或純電容時，電壓和電

36、流的相位差=90°，COS=0，有功功率 P=0，所以純電感或純電容負載是不消耗有功功率的無功功率：為了衡量交換能量的司情況，人們用能量交換過程中功率的最大值（即瞬時功率的最大值）來表示無功功率。根據(jù)公式推導(dǎo)，無功功率Q的計算公式為                      QUISin式中  Sin交流電壓與電流相位差的正弦值。無功功率的單位是乏（var）或千乏（Kvar）、兆乏（Mvar）。當負載為純電感或純電容時，90&

37、#176;,sin1,所以QUI，即只有無功功率而不消耗有功。當負載為純電阻時，0°，sin0°，所以Q0°，即只消耗有功功率而不需要無功。視在功率：在一般交流電路中，輸送的電功率中即有有功成分，又有無功成分，因此其電壓有效值與電流有效值的乘積，即不是有功功率，也不是無功功率，而是它們的合成量，這個合成量就叫視在功率，用字母S表示                       SUI視在功率的單位為伏安二、功

38、率因數(shù)：即：有功功率和視在功率的比值反映了電源的利用率問題。小結(jié)：本節(jié)課主要學(xué)習了RL串聯(lián)電路的功率三角形的概念，以及三種功率的定義課堂作業(yè)：教材習題課后記：第 五 章第 課時課題5-12 RC串聯(lián)電路課型新授教學(xué)目的1掌握RL串聯(lián)電路的電壓和電流之間的相位關(guān)系2熟悉RL串聯(lián)電路的電壓,功率,阻抗三角形教學(xué)重點RC串聯(lián)電路的電壓,功率,阻抗三角形教學(xué)難點電流電壓之間的相位關(guān)系教學(xué)內(nèi)容：引入：在電子技術(shù)中，經(jīng)常用到阻容耦合放大器，RC振蕩電路，RC相移電路等等，這些電路都是電阻，電容串聯(lián)電路。一、 RC串聯(lián)電路的電壓間的關(guān)系由于純電阻上電流和電壓同相位，而純電容上電壓滯后電流90°，又

39、因為串聯(lián)電路電流處處相等，所以RC電路各電壓之間的相位關(guān)系不相同，總電流和總電壓的相位也不相同。以電流為參考量做出電壓和電流的相量圖如下：由電壓三角形可得各電壓之間的數(shù)量關(guān)系為： 總電壓滯后電流：二、 RC串聯(lián)電路的阻抗在電阻和電感串聯(lián)電路中，電阻上的電壓UR=IR,UC=IXC所以得：=U/ZZ:總阻抗，表示電阻和電感串聯(lián)電路對交流電的阻礙作用。將電壓三角形三邊同時除以電流I則可得到阻抗三角形小結(jié)：本節(jié)課主要學(xué)習了RC串聯(lián)電路的電壓之間的關(guān)系，及阻抗和電壓三角形，阻抗三角形。課堂作業(yè)：P154 選擇題課后記：第 五 章第 課時課題5-13 RC串聯(lián)電路2課型新授教學(xué)目的1、掌握RC串聯(lián)電路的

40、功率的計算2、熟悉熟悉功率因數(shù)的概念和計算3、培養(yǎng)學(xué)生實事求是的專業(yè)能力，綜合分析能力和運用專業(yè)知識解決實際問題的能力。4、培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習專業(yè)的興趣，激發(fā)學(xué)習專業(yè)的熱情。教學(xué)重點RC串聯(lián)電路的功率的計算教學(xué)難點功率因數(shù)的理解教學(xué)方法講授法教學(xué)內(nèi)容：復(fù)習：1、RC串聯(lián)電路的總電壓和總電流之間的相位的計算及數(shù)量上的關(guān)系2、電壓三角形和阻抗三角形的意義。一、RC串聯(lián)電路的功率將電壓三角形的每邊同時乘以I就可以得到功率三角形且大小滿足：有功功率：在交流電路中，每個瞬時的有功功率是不同的，且不斷變化，一般用平均有功功率（一個周期內(nèi)功率的平均值）來度量電路中消耗能量的情況。對于單相交流電路，計算公式為

41、60;               PUICOS式中   P有功功率（瓦）       U交流電壓有效值（伏）I        交流電流有效值（安）。           COS負載的功率因數(shù)。  有功功率的單位是瓦（W）或千瓦（KW）、兆瓦（MW）。當負載為純電阻時，電壓與電流相同，0&

42、#176;，COS1，電阻消耗的功率全部是有功功率（P=UI）。當負載是純電感或純電容時，電壓和電流的相位差=90°，COS=0，有功功率 P=0，所以純電感或純電容負載是不消耗有功功率的無功功率：為了衡量交換能量的司情況，人們用能量交換過程中功率的最大值（即瞬時功率的最大值）來表示無功功率。根據(jù)公式推導(dǎo)，無功功率Q的計算公式為                      QCUISin式中  Sin交流電壓與電流相位差的正弦值

43、。無功功率的單位是乏（var）或千乏（Kvar）、兆乏（Mvar）。當負載為純電感或純電容時，90°,sin1,所以QUI，即只有無功功率而不消耗有功。當負載為純電阻時，0°，sin0°，所以Q0°，即只消耗有功功率而不需要無功。視在功率：在一般交流電路中，輸送的電功率中即有有功成分，又有無功成分，因此其電壓有效值與電流有效值的乘積，即不是有功功率，也不是無功功率，而是它們的合成量，這個合成量就叫視在功率，用字母S表示               

44、0;       SUI視在功率的單位為伏安二、功率因數(shù)：即：有功功率和視在功率的比值，反映了電源的利用率問題。同RL串聯(lián)電路意義是一樣的。小結(jié)：本節(jié)課主要學(xué)習了。課堂作業(yè)：P154 T2(1)課后記：第 五 章第 課時課題5-14 RLC串聯(lián)電路課型新授教學(xué)目的1、 掌握RLC串聯(lián)電路電壓關(guān)系2、 RLC串聯(lián)電路的阻抗關(guān)系3、 培養(yǎng)學(xué)生實事求是的專業(yè)能力，綜合分析能力和運用專業(yè)知識解決實際問題的能力。4、 培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習專業(yè)的興趣，激發(fā)學(xué)習專業(yè)的熱情。教學(xué)重點RLC串聯(lián)電路電壓關(guān)系教學(xué)難點RLC串聯(lián)電路的阻抗關(guān)系與前面所學(xué)內(nèi)容的差別教學(xué)方法講授

45、法教學(xué)內(nèi)容：引入：電阻，電感，電容的串聯(lián)電路，包含了三個不同的電路參數(shù)，如供電系統(tǒng)中的補償電路一、 基本概念、RC電路暫態(tài)過程的觀察 電路如圖所示，選擇正弦波信號的頻率為500HZ，取不同的時間常數(shù)（RC）在示波器上觀察三種UC和UR（i）的波形，用坐標紙畫下三種時間常數(shù)下的波形，并分析波形變化規(guī)律。從上述觀測中選一種波形，從熒光屏上查出其半衰期t，求出時間常量再和RC()值相比較。2、RL電路暫態(tài)過程的觀測參照RC電路暫態(tài)過程的觀測方法，觀察不同RL的電流i波形并描繪。3、RLC電路暫態(tài)過程的觀察 電路如圖6-2所示，電阻R從0開始逐漸增加時，觀察波形出現(xiàn)的幾種情況，要求：、在坐標紙上描出三

46、種狀態(tài)Uc t的曲線，找出R值大小與曲線的關(guān)系。 圖 6-2、測出臨界電阻，并與理論值進行比較，說明兩者產(chǎn)生差異的原因。c、測量欠阻尼振蕩周期Td、測量欠阻尼振蕩的時間常量二、思考題1、值的物理意義是什么，如何測量RC串聯(lián)電路的值？2、如果要測量RLC串聯(lián)電路中的UL和UR，電路該怎樣連接？小結(jié)：本節(jié)課主要學(xué)習了RLC串聯(lián)電路的電壓之間的關(guān)系，和阻抗三角形。課堂作業(yè)：P159 T1課后記：第 五 章第 課時課題5-15 RLC電路習題課型習題教學(xué)目的鞏固這幾節(jié)所學(xué)內(nèi)容教學(xué)重點各電路中的相位關(guān)系教學(xué)難點各電路中的相位關(guān)系教學(xué)內(nèi)容：1、 當RLC串聯(lián)電路發(fā)生諧振時，電路呈現(xiàn)出（）A、電阻性 B、電

47、感性 C、電容性 D、任意性 答：A 2、 在純電阻電路中，下列表達式正確的是（）（式中表示瞬時值，I，U表示有效值，表示最大值）A、 B、 C、 D、 答案：B3、 在純電感電路中，下列表示式正確的（式中表示瞬時值，I，U表示有效值，表示最大值）（）A、 B、 C、 D、 答案：C4、 在純電容電路中，下列表達式正確的是（）A、 B、 C、 D、I= 答案：D6、圖中已知A1的讀數(shù)=3A，A2的讀數(shù)=3A，則A的讀數(shù)為（）A、6A B、A C、0A D、9A 答案：C 7、如圖，已知A1的讀數(shù)=3A，A的讀數(shù)為I=5A，則A2的讀數(shù)為（）A、8A B、2A C、A D、4A 答案：D8、圖中

48、已知A1的讀數(shù)=3A，A2的讀數(shù)=4A，則A的讀數(shù)為（）A、7A B、1A C、5A D、A 答案：C 9、電阻，電感，電容并聯(lián)的電路如圖所示，電源電壓與電路總電流之間的相位差可用下列式中表示的是（）A、 B、C、 D、 答案：C10、阻抗與兩元件串聯(lián)后的等效阻抗是（）A、電阻性的 B、電感性的 C、電容性的 、無法判斷 答案：B11、三個阻抗Z1，Z2，Z3串聯(lián)的電路中下列表達式成立的是（）A、 B、C、 D、答案：D12、如圖，電路中伏特表V1，V2的讀數(shù)都是10伏，則電路中伏特表V的讀數(shù)（設(shè)伏特表內(nèi)阻極大）（）A、20V B、10V C、V D、V 答案：C小結(jié)：對這幾節(jié)所學(xué)內(nèi)容進行了鞏

49、固練習課堂作業(yè)：課后記：第 五 章第 課時課題5-16 RLC串聯(lián)諧振電路特征課型新授教學(xué)目的1、 掌握諧振時電流和電阻的計算2、 掌握特性阻抗和品質(zhì)因數(shù)的概念3、 培養(yǎng)學(xué)生實事求是的專業(yè)能力，綜合分析能力和運用專業(yè)知識解決實際問題的能力。4、 培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習專業(yè)的興趣，激發(fā)學(xué)習專業(yè)的熱情。教學(xué)重點諧振時電流和電阻的計算教學(xué)難點特性阻抗和品質(zhì)因數(shù)的概念教學(xué)方法講授法教學(xué)內(nèi)容：復(fù)習：諧振條件和諧振頻率的計算一、 諧振時的阻抗和電流的計算諧振時電路的電抗X為零，其阻抗是一個純電阻，即 X=XL-XC=0感抗和容抗相等時，它們完全補償，電路呈電阻性，阻抗達最小值，在外加電壓一定時，諧振電流達最大值，其

50、值為 這時電路中的電流和外加電壓同相，電路中電流的大小取決于電阻的大小，電阻越大電流越小。二、特性阻抗諧振時電路的電抗為0，但感抗和容抗并不為0，此時電路的感抗或容抗都叫做諧振電路的特性阻抗，即：由上式可知，諧振時電路的特性阻抗由L，C決定和頻率無關(guān)，單位為歐姆。三、 品質(zhì)因數(shù)在電子技術(shù)中常用諧振電路的特性阻抗和電阻的比值來說明電路的性能，這個比值被稱作電路的品質(zhì)因數(shù)，用字母Q來表示Q值的大小有電路中的R,L,C來決定。諧振時，電阻上的電壓等于電源電壓，電感和電容上的電壓等于電源電壓的Q倍。所以串聯(lián)諧振又叫電壓諧振。四、 例題講解在電阻，電感，電容的串聯(lián)諧振電路中，L=0.05mH,C=200

51、pF,品質(zhì)因數(shù)為100，交流電壓有效值為1mV,試求：1） 電路的諧振頻率2） 諧振時電路中的電流3） 電容上的電壓解：1）電路的諧振頻率為 2)由于品質(zhì)因數(shù)則： 電路中的電流4） 電容上的電壓是電源電壓的Q倍。 UC=QU小結(jié)：本節(jié)課主要學(xué)習了RLC串聯(lián)諧振電路的特性，包括電流阻抗的計算，特性阻抗和品質(zhì)因數(shù)的概念課堂作業(yè)：課后將今天所學(xué)的公式記住。課后記：第 五 章第 課時課題5-17調(diào)諧原理課型新授教學(xué)目的1、 掌握LC電路的調(diào)諧原理2、 會分析基本的工作情況教學(xué)重點LC電路的調(diào)諧原理教學(xué)難點LC電路的調(diào)諧原理教學(xué)方法講授法教學(xué)內(nèi)容：引入：在收音機中，常常利用串聯(lián)諧振電路選擇所需要的信號臺

52、，這個過程叫調(diào)諧。一、調(diào)頻廣播的主要特點1、抗干擾能力強、信噪比高； 2、頻帶寬、音質(zhì)好； 3、可用的頻道數(shù)目多。二、超外差式調(diào)頻收音機的組成方框圖和信號流程在天線接收到的各種頻率的高頻信號中，由輸入電路選擇出所需接收的那一個高頻調(diào)頻信號（A），經(jīng)高放電路放大、變頻器變頻后，變成載頻為10。7MHz的中頻調(diào)頻信號（B）。中頻調(diào)頻信號經(jīng)中放電路放大達到一定的幅度，再經(jīng)限幅器抑制掉寄生調(diào)幅干擾，然后送到鑒頻器去進行解調(diào)。調(diào)頻信號經(jīng)鑒頻器解調(diào)后還原成頻率范圍為30Hz-15kHz的音頻信號（C），再經(jīng)音頻放大后通過揚聲器還原成聲音。二、調(diào)頻收音機的電路原理及故障分析一、調(diào)頻高頻頭電路1、調(diào)頻高頻頭電路的組成與作用 調(diào)頻高頻頭電路主要包括輸入電路、高頻放大電路和變頻電路。調(diào)頻高頻頭的作用是選擇所要接收的調(diào)頻電臺信號，并將它放大、混頻，變成載頻為10。7MHz的中頻信號，然后輸送到中頻放大器。2、輸入電路 調(diào)頻收音機輸入回路的作用是從天線接收到的各種高頻信號中選擇出調(diào)頻波段的信號，它分為固定調(diào)諧式輸入回路和可變調(diào)諧式輸入回路兩種電路形式。3、高頻放大電路 高頻放大電路的主要作用是對高頻調(diào)頻信號進行放