知識點(diǎn)4：純電阻正弦交流電路-教學(xué)文稿課件

單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式高等職業(yè)教育數(shù)字化學(xué)習(xí)中心電氣自動化技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫電工電子技術(shù)主講：劉妍單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式單擊此處編輯1知識點(diǎn)講授內(nèi)容項(xiàng)目二：交流電路純電阻正弦交流電路2知識點(diǎn)講授內(nèi)容項(xiàng)目二：交流電路純電阻正弦交流電路20203050401目錄明確任務(wù)：純電阻正弦交流電路中的電壓電流知識準(zhǔn)備：純電阻正弦交流電路的特點(diǎn)操作訓(xùn)練：實(shí)訓(xùn)：純電阻正弦交流電路知識深化：電爐的應(yīng)用歸納總結(jié)0203050401目錄明確任務(wù)：純電阻正弦交流電路中的3一、明確任務(wù)

純電阻正弦交流電路中的電壓電流之間存在怎樣的關(guān)系呢？

我們一起來學(xué)習(xí)使用萬用表測交流電壓、交流電流的方法；掌握信號發(fā)生器、示波器的使用方法。

掌握電阻上功率的計算方法。一、明確任務(wù)純電阻正弦交流電路中的電壓電流之4二、知識準(zhǔn)備純電阻正弦交流電路的特點(diǎn)

電壓與電流參考方向相關(guān)聯(lián)，即電壓、電流參考方向相同。如圖2-16所示。1．電流與電壓的關(guān)系圖2-16純電阻正弦交流電路圖2-16（a）是用瞬時值表示的電路，圖2-16（b）是用相量表示的電路。5二、知識準(zhǔn)備純電阻正弦交流電路的特點(diǎn)電壓與電流二、知識準(zhǔn)備

設(shè)加在電阻兩端的電壓為有效值相量表達(dá)式為最大值相量表達(dá)式為

純電阻正弦交流電路的特點(diǎn)1．電流與電壓的關(guān)系6二、知識準(zhǔn)備設(shè)加在電阻兩端的電壓為有效值相量二、知識準(zhǔn)備

電阻、電壓與電流瞬時值之間滿足歐姆定律，因此有電流的有效值相量為

最大值相量為純電阻正弦交流電路的特點(diǎn)1．電流與電壓的關(guān)系7二、知識準(zhǔn)備電阻、電壓與電流瞬時值之間滿足歐姆二、知識準(zhǔn)備電壓有效值（或最大值）、電流有效值（或最大值）和電阻三者之間滿足歐姆定律，即將電壓與電流之間的關(guān)系用相量表示，則有純電阻正弦交流電路的特點(diǎn)1．電流與電壓的關(guān)系二、知識準(zhǔn)備電壓有效值（或最大值）、電流有效值（或最大值）和8二、知識準(zhǔn)備

結(jié)論：純電阻正弦交流電路中電流、電壓與電阻三者之間有以下關(guān)系：1）電阻上電壓與電流頻率相同，相位與初相位相同；2）電流、電壓有效值、瞬時值、最大值與電阻之間滿足歐姆定律；3）電流、電壓有效值或最大值相量與電阻之間滿足歐姆定律。純電阻正弦交流電路的特點(diǎn)1．電流與電壓的關(guān)系二、知識準(zhǔn)備結(jié)論：純電阻正弦交流電路的特點(diǎn)19二、知識準(zhǔn)備練習(xí)：

圖2-16純電阻正弦交流電路中以電壓相量為參考相量，試畫出電阻電壓電流相量圖。

純電阻正弦交流電路的特點(diǎn)1．電流與電壓的關(guān)系10二、知識準(zhǔn)備練習(xí)：圖2-16純電阻正弦交流電二、知識準(zhǔn)備2．電阻上功率的計算

在圖2-16所示電路中，電流與電壓的參考方向相關(guān)聯(lián)時，若電阻上電壓為

那么，電阻的電流瞬時值可寫成于是，電阻R上的瞬時功率應(yīng)為純電阻正弦交流電路的特點(diǎn)11二、知識準(zhǔn)備2．電阻上功率的計算在圖2-1二、知識準(zhǔn)備

在電流與電壓參考方向一致的情況下，從電阻瞬時功率的表達(dá)式

可知，在交流電路中，只有在某些時刻，電阻上電流、電壓均為零，此刻不存在功率消耗，即因此電阻是一個“耗能”元件。圖4-16是電阻上電流、電壓與功率的波形圖。2．電阻上功率的計算純電阻正弦交流電路的特點(diǎn)12二、知識準(zhǔn)備在電流與電壓參考方向一致的情二、知識準(zhǔn)備圖2-17電阻上電壓、電流與功率波形2．電阻上功率的計算純電阻正弦交流電路的特點(diǎn)13二、知識準(zhǔn)備圖2-17電阻上電壓、電流與功率波形2．電阻上二、知識準(zhǔn)備

在工程上我們用有功功率（P）來衡量元件消耗的功率大小。

定義：

正弦交流電一個周期內(nèi)在元件上消耗的平均功率稱為該元件的有功功率。

根據(jù)有功功率的定義，電阻的有功功率的計算公式推導(dǎo)如下2．電阻上功率的計算純電阻正弦交流電路的特點(diǎn)二、知識準(zhǔn)備在工程上我們用有功功率（P）來衡14二、知識準(zhǔn)備

可見，電阻在一個周期消耗的有功功率只跟電壓有效值或電流有效值有關(guān)，而跟頻率、相位無關(guān)。

從上面的分析可知，電阻上有功功率的計算方法與直流電路中電阻上的功率計算方法相同，不同之處在于電壓或電流應(yīng)采用有效值。

元件的有功功率反映了元件實(shí)際所消耗的功率，所以它具有現(xiàn)實(shí)意義。2．電阻上功率的計算純電阻正弦交流電路的特點(diǎn)二、知識準(zhǔn)備可見，電阻在一個周期消耗的有功15二、知識準(zhǔn)備2．電阻上功率的計算純電阻正弦交流電路的特點(diǎn)二、知識準(zhǔn)備2．電阻上功率的計算純電阻正弦交流電路的特點(diǎn)16二、知識準(zhǔn)備【特別提示】通常交流電路中負(fù)載的功率（例如電燈的功率、電機(jī)的功率、電視的功率等）指的就是有功功率。2．電阻上功率的計算純電阻正弦交流電路的特點(diǎn)17二、知識準(zhǔn)備【特別提示】2．電阻上功率的計算純電阻正弦交流電三、操作訓(xùn)練實(shí)訓(xùn)：純電阻正弦交流電路

在R＝100Ω的電阻兩端加上正弦交流電源ui，改變電源的大小，用萬用表（或電壓表、電流表）測量電阻R的電壓和電流。圖2-18交流電路中的電阻18三、操作訓(xùn)練實(shí)訓(xùn)：純電阻正弦交流電路在R＝100Ω的三、操作訓(xùn)練1.訓(xùn)練目的理解R在正弦交流電路中的電壓電流關(guān)系。掌握萬用表測交流電壓、交流電流的方法。掌握信號發(fā)生器、示波器的使用。實(shí)訓(xùn)：純電阻正弦交流電路19三、操作訓(xùn)練1.訓(xùn)練目的理解R在正弦交流電路中的電壓電流關(guān)系三、操作訓(xùn)練2.任務(wù)實(shí)施（1）按圖2-18連接電路，交流信號由信號發(fā)生器提供，用電壓表和電流表分別測量電阻兩端的電壓及流過電阻的電流。（2）將圖中開關(guān)S閉合，改變信號發(fā)生器輸出交流信號的頻率和電壓，觀察電路中電壓表和電流表的變化。（3）根據(jù)測得的數(shù)據(jù)，繪制電阻的伏安特性圖。（4）用功率表測量電阻所消耗的功率，總結(jié)功率與電阻的電壓和電流的關(guān)系。實(shí)訓(xùn)：純電阻正弦交流電路20三、操作訓(xùn)練2.任務(wù)實(shí)施（1）按圖2-18連接電路，交流信號三、操作訓(xùn)練

把上述數(shù)據(jù)填入表2-1。表2-1思考總結(jié)：①正弦交流電路中電阻兩端的電壓與電流有效值滿足歐姆定律嗎？它們的瞬時值滿足嗎？②電阻的功率與電壓、電流有什么關(guān)系？實(shí)訓(xùn)：純電阻正弦交流電路21三、操作訓(xùn)練把上述數(shù)據(jù)填入表2-1。表2-1思考總四、知識深化

電爐的額定電壓UN=220V，額定功率PN=1000W，在220V的交流電源下工作，求電爐的電流和電阻。使用2小時，消耗電能是多少？解：由于電爐可看成純電阻負(fù)載，則電爐的電阻為工作2小時消耗的電能為22四、知識深化電爐的額定電壓UN=22五、歸納總結(jié)

1.純電阻正弦交流電路中電流、電壓與電阻三者之間有以下關(guān)系：1）電阻上電壓與電流頻率相同，相位與初相位相同；2）電流、電壓有效值、瞬時值、最大值與電阻之間滿足歐姆定律；3）電流、電壓有效值或最大值相量與電阻之間滿足歐姆定律。2.電阻在一個周期消耗的有功功率只跟電壓有效值或電流有效值有關(guān)，而跟頻率、相位無關(guān)。23五、歸納總結(jié)1.純電阻正弦交流電路中電流、電壓與電阻三者之高等職業(yè)教育數(shù)字化學(xué)習(xí)中心電氣自動化技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫謝謝！24高等職業(yè)教育數(shù)字化學(xué)習(xí)中心電氣自動化技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫謝單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式高等職業(yè)教育數(shù)字化學(xué)習(xí)中心電氣自動化技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫電工電子技術(shù)主講：劉妍單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式單擊此處編輯25知識點(diǎn)講授內(nèi)容項(xiàng)目二：交流電路純電阻正弦交流電路26知識點(diǎn)講授內(nèi)容項(xiàng)目二：交流電路純電阻正弦交流電路20203050401目錄明確任務(wù)：純電阻正弦交流電路中的電壓電流知識準(zhǔn)備：純電阻正弦交流電路的特點(diǎn)操作訓(xùn)練：實(shí)訓(xùn)：純電阻正弦交流電路知識深化：電爐的應(yīng)用歸納總結(jié)0203050401目錄明確任務(wù)：純電阻正弦交流電路中的27一、明確任務(wù)

純電阻正弦交流電路中的電壓電流之間存在怎樣的關(guān)系呢？

我們一起來學(xué)習(xí)使用萬用表測交流電壓、交流電流的方法；掌握信號發(fā)生器、示波器的使用方法。

掌握電阻上功率的計算方法。一、明確任務(wù)純電阻正弦交流電路中的電壓電流之28二、知識準(zhǔn)備純電阻正弦交流電路的特點(diǎn)

電壓與電流參考方向相關(guān)聯(lián)，即電壓、電流參考方向相同。如圖2-16所示。1．電流與電壓的關(guān)系圖2-16純電阻正弦交流電路圖2-16（a）是用瞬時值表示的電路，圖2-16（b）是用相量表示的電路。29二、知識準(zhǔn)備純電阻正弦交流電路的特點(diǎn)電壓與電流二、知識準(zhǔn)備

設(shè)加在電阻兩端的電壓為有效值相量表達(dá)式為最大值相量表達(dá)式為

純電阻正弦交流電路的特點(diǎn)1．電流與電壓的關(guān)系30二、知識準(zhǔn)備設(shè)加在電阻兩端的電壓為有效值相量二、知識準(zhǔn)備

電阻、電壓與電流瞬時值之間滿足歐姆定律，因此有電流的有效值相量為

最大值相量為純電阻正弦交流電路的特點(diǎn)1．電流與電壓的關(guān)系31二、知識準(zhǔn)備電阻、電壓與電流瞬時值之間滿足歐姆二、知識準(zhǔn)備電壓有效值（或最大值）、電流有效值（或最大值）和電阻三者之間滿足歐姆定律，即將電壓與電流之間的關(guān)系用相量表示，則有純電阻正弦交流電路的特點(diǎn)1．電流與電壓的關(guān)系二、知識準(zhǔn)備電壓有效值（或最大值）、電流有效值（或最大值）和32二、知識準(zhǔn)備

結(jié)論：純電阻正弦交流電路中電流、電壓與電阻三者之間有以下關(guān)系：1）電阻上電壓與電流頻率相同，相位與初相位相同；2）電流、電壓有效值、瞬時值、最大值與電阻之間滿足歐姆定律；3）電流、電壓有效值或最大值相量與電阻之間滿足歐姆定律。純電阻正弦交流電路的特點(diǎn)1．電流與電壓的關(guān)系二、知識準(zhǔn)備結(jié)論：純電阻正弦交流電路的特點(diǎn)133二、知識準(zhǔn)備練習(xí)：

圖2-16純電阻正弦交流電路中以電壓相量為參考相量，試畫出電阻電壓電流相量圖。

純電阻正弦交流電路的特點(diǎn)1．電流與電壓的關(guān)系34二、知識準(zhǔn)備練習(xí)：圖2-16純電阻正弦交流電二、知識準(zhǔn)備2．電阻上功率的計算

在圖2-16所示電路中，電流與電壓的參考方向相關(guān)聯(lián)時，若電阻上電壓為

那么，電阻的電流瞬時值可寫成于是，電阻R上的瞬時功率應(yīng)為純電阻正弦交流電路的特點(diǎn)35二、知識準(zhǔn)備2．電阻上功率的計算在圖2-1二、知識準(zhǔn)備

在電流與電壓參考方向一致的情況下，從電阻瞬時功率的表達(dá)式

可知，在交流電路中，只有在某些時刻，電阻上電流、電壓均為零，此刻不存在功率消耗，即因此電阻是一個“耗能”元件。圖4-16是電阻上電流、電壓與功率的波形圖。2．電阻上功率的計算純電阻正弦交流電路的特點(diǎn)36二、知識準(zhǔn)備在電流與電壓參考方向一致的情二、知識準(zhǔn)備圖2-17電阻上電壓、電流與功率波形2．電阻上功率的計算純電阻正弦交流電路的特點(diǎn)37二、知識準(zhǔn)備圖2-17電阻上電壓、電流與功率波形2．電阻上二、知識準(zhǔn)備

在工程上我們用有功功率（P）來衡量元件消耗的功率大小。

定義：

正弦交流電一個周期內(nèi)在元件上消耗的平均功率稱為該元件的有功功率。

根據(jù)有功功率的定義，電阻的有功功率的計算公式推導(dǎo)如下2．電阻上功率的計算純電阻正弦交流電路的特點(diǎn)二、知識準(zhǔn)備在工程上我們用有功功率（P）來衡38二、知識準(zhǔn)備

可見，電阻在一個周期消耗的有功功率只跟電壓有效值或電流有效值有關(guān)，而跟頻率、相位無關(guān)。

從上面的分析可知，電阻上有功功率的計算方法與直流電路中電阻上的功率計算方法相同，不同之處在于電壓或電流應(yīng)采用有效值。

元件的有功功率反映了元件實(shí)際所消耗的功率，所以它具有現(xiàn)實(shí)意義。2．電阻上功率的計算純電阻正弦交流電路的特點(diǎn)二、知識準(zhǔn)備可見，電阻在一個周期消耗的有功39二、知識準(zhǔn)備2．電阻上功率的計算純電阻正弦交流電路的特點(diǎn)二、知識準(zhǔn)備2．電阻上功率的計算純電阻正弦交流電路的特點(diǎn)40二、知識準(zhǔn)備【特別提示】通常交流電路中負(fù)載的功率（例如電燈的功率、電機(jī)的功率、電視的功率等）指的就是有功功率。2．電阻上功率的計算純電阻正弦交流電路的特點(diǎn)41二、知識準(zhǔn)備【特別提示】2．電阻上功率的計算純電阻正弦交流電三、操作訓(xùn)練實(shí)訓(xùn)：純電阻正弦交流電路

在R＝100Ω的電阻兩端加上正弦交流電源ui，改變電源的大小，用萬用表（或電壓表、電流表）測量電阻R的電壓和電流。圖2-18交流電路中的電阻42三、操作訓(xùn)練實(shí)訓(xùn)：純電阻正弦交流電路在R＝100Ω的三、操作訓(xùn)練1.訓(xùn)練目的理解R在正弦交流電路中的電壓電流關(guān)系。掌握萬用表測交流電壓、交流電流的方法。掌握信號發(fā)生器、示波器的使用。實(shí)訓(xùn)：純電阻正弦交流電路43三、操作訓(xùn)練1.訓(xùn)練目的理解R在正弦交流電路中的電壓電流關(guān)系三、操作訓(xùn)練2.任務(wù)實(shí)施（1）按圖2-18連接電路，交流信號由信號發(fā)生器提供，用電壓表和電流表分別測量電阻兩端的電壓及流過電阻的電流。（2）將圖中開關(guān)S閉合，改變信號發(fā)生器輸出交流信號的頻率和電壓，觀察電路中電壓表和電流表的變化。（3）根據(jù)測得的數(shù)據(jù)，繪制電阻的伏安特性圖