汽車電工電子基礎(chǔ)電子教案13單一元件正弦交流電路2

課題二單相正弦交流電路教案編號(hào)13模塊二單一元件正弦交流電路2課時(shí)數(shù)2教學(xué)目標(biāo)【知識(shí)目標(biāo)】理解單一元件電路中電壓、電流的關(guān)系?！炯寄苣繕?biāo)】能用試電筆判斷火線或零線以及簡單交流電路故障?！厩楦心繕?biāo)】培養(yǎng)學(xué)生能靈活運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。教學(xué)重點(diǎn)純電感、純電容交流電路的特點(diǎn)。難點(diǎn)純電感、純電容交流電路中電流、電壓和電阻之間的關(guān)系。課前準(zhǔn)備教師準(zhǔn)備純電感、純電容交流電的相關(guān)視頻及圖片。學(xué)生預(yù)習(xí)純電感電路。教學(xué)方法①講授法②比較分析、發(fā)現(xiàn)法③視頻演示法作業(yè)布置教學(xué)反思教學(xué)內(nèi)容或教學(xué)過程教學(xué)設(shè)計(jì)意圖一、課程思政三分鐘二、新課導(dǎo)入1、播放日常生活白熾燈的工作原理的視頻2、學(xué)生談看后的感受3、師簡介視頻的內(nèi)容并小結(jié)教師通過視頻實(shí)例，日常生活和工作中接觸到的白熾燈、電燙斗等只含有電阻負(fù)載，而熒光燈、電風(fēng)扇、吸塵器等既含有電阻負(fù)載又含有電容或電感負(fù)載。不同的負(fù)載在交流電作用下顯現(xiàn)不同的特性，通過本任務(wù)學(xué)習(xí)，來認(rèn)識(shí)交流電路中電阻、電容和電感的特性。三、新課講授1、純電感交流電路（1）純電感交流電路電流與電壓的關(guān)系在純電感電路中，電壓超前電流900。在純電感電路中，流過電感線圈的電流的解析式為i=ImsinωtA則電感線圈兩端的的電壓解析式為u=Umsin(ωt+900)V在純電感電路中，電流與電壓的最大值（或有效值）符合歐姆定律，即Im=或I=而電流與電壓的瞬時(shí)值不符合歐姆定律，即XL≠。（2）功率。①瞬時(shí)功率純電感交流電路的瞬時(shí)功率為p=ui=Umsin(ωt+900)·Imsinωt=-UIsin2ωt②有功功率電感的有功功率P=0W，電感不消耗能量，只能將能量以磁場能的形式儲(chǔ)存在線圈內(nèi)部，它是儲(chǔ)能元件。③無功功率在一個(gè)周期內(nèi)電感吸收或釋放的能量稱為無功功率，用QL來表示，其單位為乏（var）,計(jì)算公式為QL=UI=I2XL=2、例題分析[例1]把一個(gè)電阻可以忽略不計(jì)的線圈接到u=62.8sin(100πt)V的電源上，線圈的電感量是0.1H，試求：①線圈的感抗；②電流的有效值；③電流的瞬時(shí)值表達(dá)式。解：由u=62.8sin(100πt)V，可以得到：Um=62.8V，ω=110π=314（rad/s），u=0。①線圈的感抗XL=ωL=314×0.1=31.4(Ω)②電流的有效值I==1.4(A)③電流的瞬時(shí)值表達(dá)式Im===2(A)，i=u-900=-900i=2sin(100πt-900)A重要提示：①在純電感交流電路中，電流與電壓是同頻率的正弦量；②電壓超前電流900，但不表示電流與電壓的先后；③電流與電壓的最大值（或有效值）符合歐姆定律，但瞬時(shí)值不符合歐姆定律；④電感為儲(chǔ)能元件，不消耗能量，有功功率為零，無功功率為電流與電壓的有效值的乘積。3、純電容交流電路把電容器接到交流電源上，如果電感器的漏電電阻和分布電感可以忽略不計(jì)，這種電路叫作純電容交流電路。（1）容抗電容器會(huì)對(duì)交流電有阻礙作用叫做電容電抗，簡稱容抗，用XC來表示，單位為Ω（歐姆）。容抗的大小與電源的頻率及電容器的電容量成反比，即XC==ω—交流電源的角頻率，單位為弧度/秒（rad/s）f—交流電源的頻率，單位為赫茲（HZ）C—電容器的電容量，單位為法（F）XC—電容器的容抗，單位為歐姆（Ω）（2）電流與電壓的關(guān)系在純電容電路中，電壓滯后電流900或電流超前電壓900，故：設(shè)在純電容電路中，電容器兩端的的電壓解析式為u=UmsinωtV則流過電容器的電流的解析式為i=Imsin(ωt+900)A在純電容電路中，電流與電壓的最大值（或有效值）符合歐姆定律，即Im=或I=而電流與電壓的瞬時(shí)值不符合歐姆定律，即XC≠。（3）功率。①瞬時(shí)功率純電容交流電路的瞬時(shí)功率為p=ui=Umsinωt·Imsin(ωt+900)=UIsin2ωt②有功功率。電容的有功功率P=0W，電容不消耗能量，只能將能量以電場能的形式儲(chǔ)存在電容器內(nèi)部，它也是儲(chǔ)能元件。③無功功率在一個(gè)周期內(nèi)電容吸收或釋放的能量稱為無功功率，用QC來表示，其單位為乏（var）,計(jì)算公式為QC=UI=I2XC=4、例題分析[例2]在電容量為5μF的電容器兩端加上電壓u=311sin(314t)V。試求：①電容器的容抗；②電流的有效值；③電流的瞬時(shí)值表達(dá)式。解：由u=311sin(314t)V，可得U=311/220(V)，ω=314(rad/s)，U=0。①電容器的容抗XC==637（Ω）②電流的有效值I==0.35(A)③電流的瞬時(shí)值表達(dá)式為i=0.35sin(314t+900)A四、練習(xí)與檢測1、純電容及容抗的概念。2、純電容電路、純電感電路中電容元件上的電壓與電流的關(guān)系。3、純電容交流電路的功率。五、小結(jié)1、2、3、教師通過圖片方式讓學(xué)生理