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电工技术基础与技能 第 3 版 教案
教 学 对 象 、内 容 授课 班级 授课 日期 计划 学时 周 次 课 次 课题名称
2 4.2 纯电阻、纯电感、纯电容电路
教 学 目 的 知识目标 技能目标 素养目标
1. 熟练掌握纯电阻电路、纯 电感电路和纯电容电路的特 点； 2. 正确理解单一交流电路的 功率； 3. 掌握感抗、容抗的定义与 计算方法。 测量纯电阻、纯电感、纯电容 电路的电压与电流 1.激发学生的学习兴趣； 2.培养自主探究能力、规范操 作能力； 3.培养学生交流合作能力、继 续学习能力。
重 点 与 难 点 教学重点 1. 纯电阻电路、纯电感电路和纯电容电路的特点； 2. 纯电阻、纯电感、纯电容电路的电压与电流的接线及测量
教学难点 单一电路的功率
使用教材 《电工技术基础与技能》机械工业出版社 主编 姚 授课类型 理实一体化
教学资源 电工实训台、常用电工工具、万用表、电感、灯泡、电容、导线；多媒体课件
教学方法 小组学习法、引导法、多元互动、做中学
教学实施过程
教学步骤、内容 教法指导 时间 分配
知识、技能学习、态度养成训练 4. 2 纯电阻、纯电感、纯电容电路 单相正弦交流电路是由单相交流电压供电的电路。交流电 路的负载一般是电阻、电感、电容或它们的不同组合。 4.2.1 纯电阻电路 只含有电阻元件的交流电路叫做纯电阻电路 纯电阻电路电压与电流关系 1. 电压与电流的数量关系 让学生思考 日常生活中 见到的哪些 电器是纯电 阻电路？ 5 分钟
(
I
=
U
I
=
U
m
i
=
u
R
或
m
R
或
R
) 测量纯电阻 电路的电压 和电流值， 记录数据， 观 察电流表和 电压表指针 的变化，小组讨论其特 点，教师总结 测量纯电感 电路的电压 和电流值， 记录数据， 观 察电流表和 电压表指针 的变化，小组讨论其特 点，教师总结 详细介绍感抗的概念， 带 领学生分析 电感线圈在 电路中的作用， 为后续 专业课的学习打下基础。 测量纯电容 电路的电压 和电流值， 记录数据， 观 察电流表和 电压表指针 的变化，小组讨论其特 点，教师总结 15 分钟 10 分钟 5 分钟 10 分钟
(
一、
电感对交流电的阻碍作用
) (
1
.感抗
电
感对电流的阻碍作用叫感抗，用 X
L
表示，单位为欧姆。
感抗
的大小为
) (
XL＝ω
L
＝2π
fL
) (
(
4-10)
)a) 电路图 b) 波形图 c) 相量图 2. 电压与电流的相位关系 4.2.2 纯电感电路 在交流电路中， 如果只有电感线圈做负载， 这个电路就可 以看成纯电感电路。 (
b
)
) (
a
)
电路图
)波形图 c) 相量图 (
感
抗与交流电的频率
f
和电感
L
成正比。
) 2.电感线圈在电路中的作用 用于“通直流、阻交流” 的电感线圈叫做低频扼流圈。 用于“通低频阻高频”的电感线圈叫做高频扼流圈。 二、纯电感电路电压与电流关系 1. 电压与电流的数量关系 (
I
=
U
L
I
=
U
Lm
X
X
L
或
L
Lm
) 2. 电压与电流的相位关系 在纯电感电路中，电感两端的电压比电流超前 90°。 4.2.3 纯电容电路 只有电容 (忽略电容的损耗) 的交流电路称为纯电容电路。
a) 电路图 b) 波形图 c) 相量图
一、电容对交流电的阻碍作用 想一想： 电容在电路 中的作用与 电感相比有何不同？ 提醒学生无功功率不是 无用功率 强调电阻是耗能元件， 只 有有功功率； 电感和电容 是储能元件， 只有无功功 率 10 分钟 10 分钟 10 分钟 5 分钟
(
U
)1.容抗 电容对电流的阻碍作用叫做容抗， 用 XC 表示， 单位为欧姆。容 抗的大小 1 1 XC = 2fC = OC (
感
抗与交流电的频率
f
和电容
C
成反比。
) 2.电容在交流电路中的作用 阻低频，通高频 隔直流通交流 二、电压与电流的数量关系 在纯电容电路中， 电压与电流的有效值和最大值服从欧姆 定理。表示为 I = 或 ICm = 2. 电压与电流的相位关系 在纯电容电路中， 电容两端的电压滞后电流 90° (或 )， 4.2.4 单一交流电路的功率 (1) 纯电阻电路的功率 2 有功功率 P=UIcosφ=UI=I2R= R ； 无功功率 P=UIsinφ=0 视在功率 S=UI； 纯电阻电路中有功功率 P 总为正值， 说明电阻总是在从电 源吸收能量，是耗能元件。 (2) 纯电感电路的功率
有功功率 无功功率 视在功率 PL=UIcosφ=0； QL=UI =I2XL=
S=UI= (
P
2
+
Q
2
) =QL ；
有功功率 P=0，说明电感线圈不消耗功率，只与电源间进 行着能量交换，是储能元件。 (3) 纯电容电路的功率 在纯电容电路中， 电流比电压超前 90°， 电压和电流的相 位差φ=-90°。 有功功率 PC=UIcosφ=0；
电工技术基础与技能 第 3 版 教案
无功功率 视在功率 QC=UI =I2XC= C 5 分钟
S=UI= (
P
2
+
Q
2
) =QC ；
有功功率 P=0，说明电容不消耗功率，只与电源间进行着 能量交换，是储能元件。
三、课堂小结及评价 1.总结重要知识点 2.评价各小组学习情况 3 分钟
四、布置作业 练习 1：巩固与提高 1、2、3 题 2 分钟
五、教学后记
电工技术基础与技能 第 3 版 教案

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