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任务三 单一参数元件正弦交流电路
教学项目 授课任务 项目二 单相正弦交流电路及其应用 任务三 单一参数元件正弦交流电路
教师姓名 授课形式 讲授 授课时数 6
授课日期 年 月 日第 周 星期 第 节
授课班级 教学设备 多媒体、用电器
教学目标 掌握纯电阻元件的正弦交流电路的电压电流关系； 掌握纯电阻元件的正弦交流电路的功率； 掌握纯电感元件的正弦交流电路的电压电流关系； 掌握纯电感元件的正弦交流电路的功率； 掌握纯电容元件的正弦交流电路的电压电流关系； 掌握纯电容元件的正弦交流电路的功率
教学重点 电阻元件、电感元件、电容元件电压电流关系； 电阻元件、电感元件、电容元件功率计算；
教学难点 电阻元件、电感元件、电容元件电压电流关系；
教学建议 利用视频动画或图片来引入纯电阻元件、纯电感元件、纯电容元件的正弦交流电路的实例，分析各元件的正弦交流电路的电压电流关系。 尽可能接近学生的思想，激发学生自己举例并对学生理解的实例进行分析； 最后给出纯电感元件的正弦交流电路的功率。
教学后记
教学过程
教学步骤 教学内容 教学方法
教学准备 检查学生出勤，作好学生考勤记录，稳定学生情绪，准备上课。
课题导入 首先利用视频动画或图片来引入纯电阻元件的正弦交流电路的实例，然后类比讲解。 直观教学法
新课新授 新课新授 新课新授 新课新授 任务三 单一参数元件正弦交流电路 电阻元件电路 电压和电流的关系： 电压和电流均是同频同相的正弦量，其波形图如图 2-8 所示，电压和电流的瞬时值、有效值、最大值均符合欧姆定律形式电路断开，电路没有电流流过，又称开路。 “温馨提示” 如电压 u 的初相不为零，而是某一角度 φ，那么纯电 阻电路电流的初相也应是φ 电压与电流的关系： 设电阻两端电压具有初相φ，其对应相量 U = U∠φ ；经过电阻的电流为其对应相量 I = I∠φ 电压和电流的相量关系式 图2－9 电阻元件的功率： 元件的瞬时功率。以小写字母p 表示，通常都是计算一个周期内消耗功率的平均值，即平均功率，又称有功功率，用大写字母 P 来表示 公式 2－16 例题解析： 例2-6 “过程提示” 列举纯电阻元件的正弦交流电路的实例后，让学生自己进行举例，并进行讨论；讲到纯电阻元件的正弦交流电路的组成时，让学生分析自己所列举实例的各个组成部分；讲到纯电阻元件的正弦交流电路的电压电流关系和功率时，引导学生参与关系的推导并相互讨论。 电感元件电路 定义：由导线绕制而成的线圈 公式 Ψ = Nφ （2-17）（2-18） 电感元件上的电压与流过电流的变化率成正比。在直流电路中，电流不变化，理想电感元件上的电压为零，相当于短路 电压与电流关系： 公式：（2-19） 反映了电感元件在正弦交流电路中阻碍电流通过能力 结论：图 2-13 ① 电感元件的电压与电流是同频率正弦量，且电压超前电流 90° ② 电感元件的电压与电流的有效值或最大值符合欧姆定律 相量关系 I = I∠ φi，U = U ∠φu； 式（2-20）为纯电感元件上电压与电流的相量形式欧姆定律 相量图 如图 2-14 电感元件的功率 瞬时功率：由电感元件上瞬时电压与瞬时电流相乘所得。用小写 p 表示； 平均功率：电感元件瞬时功率在一个周期内的平均值； 电感的无功功率：描述电源与电感元件之间的能量交换。其取瞬时功率的最大值，即电压和电流有效值的乘积，用大写字母 QL 表示，单位为乏（Var）； 例题解析 例2-7 例2-8 “过程提示” 列举纯电感元件的正弦交流电路的实例后，让学生自己进行举例，并进行讨论；讲到纯电感元件的正弦交流电路的组成时，让学生分析自己所列举实例的各个组成部分；讲到纯电感元件的正弦交流电路的电压电流关系和功率时，引导学生参与关系的推导并相互讨论。 电容元件电路 电容元件 电容器通常由两个导体中间隔以介质（空气、纸、云母等）组成，常用于电路的功率因数补偿、调谐、耦合、滤波等，是一种储能元件。电容器的重要参数有两个：一个电容量；一个工作电压 公式 2－22 C 的单位是法［拉］（F） 电压与电流的关系 加在电容 C 的端电压为正弦电压，且为参考正弦量 公式（2-24） 结论： ① 电容元件中的电压和电流是同频率的正弦量，且电压比电流滞后 90° ② 取 XC = 1/ωC = 1/2πfC，为电容的电抗，简称容抗。它反映了电容元件在正弦电路中限制电流通过的能力，单位为欧姆（Ω）。容抗与频率成反比，当 f → 0 时，XC → ∞，电容相当于开路，即隔直作用；当 f → ∞ 时，XC → 0，电容相当于短路。 ③ 电容元件上电压和电流的有效值、最大值符合欧姆定律形式 相量形式 式（2-25）为电容元件上电压和电流的相量形式欧姆定律，图 2-17 为其相量图 功率 在第一和第三个四分之一周期内，电容器上的电压分别从零增加到最大值，此时电容器充电，从电源处吸取电能，并把它储藏在电容器的电场中；在第二和第四个四分之一周期内，电容器上的电压从最大值减小到零，电容器中的电场减弱，这时电容器放电，它就把储藏在电场中的能量又送回电源 例题解析 例2-9 “过程提示” 列举纯电容元件的正弦交流电路的实例后，让学生自己进行举例，并进行讨论；讲到纯电容元件的正弦交流电路的组成时，让学生分析自己所列举实例的各个组成部分；讲到纯电容元件的正弦交流电路的电压电流关系和功率时，引导学生参与关系的推导并相互讨论。 列举教学法 多媒体 演示 小组讨论 问题 引导教学 例举 讲练结合 案例 分析教学 列举教学法 引导学生归纳结论 图表解析 讲练结合
知识小结 电阻元件、电感元件、电容元件功率计算 电阻元件、电感元件、电容元件电压电流关系 学生小结、巩固所学知识点
布置作业 学后测评 9、10、11 预习（任务四） 布置作业 预习任务

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