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教学设计方案
学科名称:电工电子技术与技能
授课班级:
设计者:
年月日第周
PAGE
PAGE1
章节名称
纯电阻、纯电感、纯电容电路
学科
电工电子
授课班级
授课时数
8
教学策略选择
教学内容:纯电阻,纯电感,纯电容电路电压、电流大小及相位关系
教学方法:讲练结合
教学组织:在教室上理论知识
教学评价:
知识点
1.纯电阻电路电压与电流关系。
2.纯电阻电路的有功功率概念与数学表达式。
3.纯电感电路电压与电流关系。
4.纯电容电路电压与电流关系。
5.纯电感、纯电容电路的无功功率概念与数学表达式
教学目标
知识目标:
解释纯电阻电路电压、电流大小及相位关系。
解释纯电感电路电压、电流大小及相位关系。
解释纯电容电路电压、电流大小及相位关系。
能力目标:
掌握纯电阻、纯电感、纯电容电路的电压与电流的关系
素质目标:
培养学生认真的学习态度
教学重点和难点
项目
内容
解决措施
教学重点
1.纯电阻电路电压与电流关系。
2.纯电阻电路的有功功率概念与数学表达式。
3.纯电感电路电压与电流关系。
4.纯电容电路电压与电流关系。
5.纯电感、纯电容电路的无功功率概念与数学表达式。
多看多练多记,并随机抽同学回答
教学难点
纯电阻、纯电感、纯电容电路的电压与电流的关系。
多强调,多练习,请同学回答问题,巩固强化知识点
板书设计
1.纯电阻电路电压与电流关系。
2.纯电阻电路的有功功率概念与数学表达式。
3.纯电感电路电压与电流关系。
4.纯电容电路电压与电流关系。
5.纯电感、纯电容电路的无功功率概念与数学表达式.
教学过程结构
教学
环节
教师活动
学生活动
教学媒体
设计意图
【一、复习】
1.正弦交流电旋转矢量表示法。
2.电功率的计算方法。
【二、引入新课】
纯电阻是理想元件,但有些实际负载(如电炉)可以看成是纯电阻负载。由于交流电路的特性,本节将研究电流、电压及功率的瞬时值等。
【三、讲授新课】
4.2.1?纯电阻电路
1、电压与电流的关系
(1)纯电阻电路如图4.9(a)所示。设图示方向为参考方向,电压的初相为零。即
根据欧姆定律得
i???Imsin?t
(2)纯电阻电路电流和电压关系(波形如图4.9(b)所示)为
1)电压u和电流i的频率相同;
2)电压u和电流i的相位相同;
3)最大值和有效值仍然满足欧姆定律:
(a)电路图(b)电压和电流的波形(c)矢量图图4.9纯电阻电路(3)矢量关系如图4.9(c
(a)电路图(b)电压和电流的波形(c)矢量图
图4.9纯电阻电路
2.功率
(1)瞬时功率:每个瞬间电压与电流的乘积。
p=u??i=Umsin?t???Imsin?t
=UmImsin2?t
=2UIsin2?t
纯电阻电路瞬时功率的变化曲线如图4.10所示。
图4.10纯电阻电路有功功率
纯电阻瞬时功率始终在横轴上方,说明它总为正值,它总是在从电源吸收能量,是个耗能元件。
(2)有功功率(平均功率)
有功功率(平均功率):取瞬时功率在一个周期内的平均值其数学表达式为
或
P
有功功率如图4.10所示,是一定值。是电流和电压有效值的乘积,也是电流和电压最大值乘积的一半。
例[4.5]电炉的额定电压UN???220?V,额定功率PN=1?000W,把它接到220V的工频交流电源上工作。求电炉的电流和电阻值。如果连续使用2h,它所消耗的电能是多少?
[解]电炉接在220V交流电源上,它就工作在额定状态,这时流过的电流就是额定电流,因为电炉可以看成是纯电阻负载,所以
A??4.55A
它的电阻值为
???48.4?
工作2h消耗的电能为
W???Pt???1000???2W?h???2000W?h???2kW?h
4.2.2?纯电感电路
2.4.1?电压和电流的关系
(1)纯电感线圈:当线圈的电阻小到可以忽略不计的程度。
设图4.11(a)所示方向为参考方向,电流的初相为零,即
i???Imsin?t
经整理可得
u=?LIm
或
u???Um?
(2)纯电感电路电流和电压的关系为:
1)电压和电流的频率相同,即同频;
2)电压和电流的相位差,电压在相位上超前电流(其波形如图4.11(b)所示);
3)电压和电流的最大值之间和有效值之间的关系分别为
Um????LIm
Um??
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