电路分析教案单元教学设计方案12.doc

淄博职业学院电路分析课教学方案教师：张涛 序号：12授课时间第10周 周2 1-2 周5 1-2 周5 3-4授课班级P14电气6、5、4班上课地点多媒体教室学习内容正弦电压与电流基本概念课时2教学目标专业能力1. 理解正弦电压和电流基本概念2. 掌握正弦量的三要素、相位关系方法能力1.培养学生掌握正弦电压和电流基本知识的能力。2.注重对学生探究科学方法、创新精神的培养。社会能力1培养学生实事求是地进行实验的科学态度和科学精神，2增强学生的合作意识和团队精神。目标群体1、具备一定的电工学基础知识2、掌握了高中物理的电路知识。教学环境多媒体教室教学方法引导文法、案例法相结合。时间安排教学过程设计引导文（10分钟）前两章初步了解了电路的基本分析和计算方法。但所分析与计算的电路均是直流电路。本章将与大家一起共同学习正弦交流电路。直流电路，是指电源是直流电源，所产生的电压和电流也均为直流量；所谓的正弦交流电路，是指含有正弦电源，所产生的电压和电流均按正弦规律变化的电路。分析计算正弦交流电路与直流电路有所不同，正弦交流电路的分析与计算主要是确定不同参数和不同结构的正弦交流电路中，电压与电流的关系以及功率的问题。正弦交流电正弦电压和电流可表示为： 一、 正弦量的三要素（30分钟）（一）瞬时值、幅值、有效值瞬时值：正弦量在任一瞬时的值称为瞬时值。字母：用小写字母i、u来表示。最大值：瞬时值中最大的值称幅值或最大值。字母：用带下标m的大写字母表示，如：Im、Um。有效值：某一周期性电流i通过电阻R在一个周期内产生的热量，和另一个直流I通过同样的电阻在相等时间内产生的热量相等，那么这个周期变化的电流i的有效值在数值上就等于这个直流I。时间安排教学过程设计字母：都用大写字母表示（可以带下标，如I1、I2、IR等），与表示直流的字母一样。根据以上所述，可得 由此可得出有效值： 上式适用于所有周期性变化的量。当电流为正弦量时，即i=Imsint，则有： 以下两种写法是等效的： 一般所讲的正弦电压或电流的大小，例如交流电压380V或220V，都是指有效值。万用表测量得到的交流电压和电流也是有效值。（二）周期、频率、角频率周期：正弦交流电交变一次所经历的时间称为交流电的周期。字母：用T表示。单位：是秒（s）。频率：正弦交流电一秒钟所完成的交变次数称为交流电的频率。字母：用f表示。单位：是赫兹（Hz），简称赫（周/秒）。周期和频率的关系：互为倒数。即： 或角频率：正弦交流电一秒钟变化的电角度。字母：用表示。单位：是弧度/秒（rad/s）。、T和f 三者之间的关系是：以下三种正弦量的写法是等效的： 例 1 已知我国和大多数国家的电力标准频率是 f=50Hz，试求T和。解：T=1/f=1/50=0.02 s =2f=23.1450=314 rad/s练习 u=Umsint ，Um=310V，f=50Hz，试求有效值U和角频率。解： V弧度/秒（三）初相位相位角：在正弦量的表达式i=Imsin(t+i)中的（t+i）称为正弦量的相位角或相位。单位：为弧度（rad）或度（）。tii=0itii0图3-1 正弦量的初相位OOO初相位：当时间t=0（称为计时起点）时，所对应的相位角就称为初相位。字母：为i。显然，要确定正弦量在某一时刻的值，除了跟幅值与角频率有关外，还和初相位有关。初相位i的取值范围规定为|i|。其取值有三种情况：i0，i=0和i0，正弦图形对应如图3-1。二、相位差（45分钟）相位差：两正弦量间的相位之差，称为相位差。则u和i的相位差为： 即：两个同频率的正弦量的相位差等于它们初相位之差。通常，相位差的取值范围是，若不在此范围内，则可加减2使其满足若0， 则u超前i，或i滞后u，超前或滞后的角度为。如图3-2（a）。若0，则u滞后i，或i超前u，超前或滞后的角度为。若=0， 则u与i同相位，简称同相。 如图3-2（b）特殊地， 若=/2，称u与i正交。 如图3-2（c） 若=，称u与i反相。 如图3-2（d）u,i（a） 0iutu,i（b） =0uitu,i（c） iutu,i（d） iut图3-2 同频率正弦量相位差OOOOO必须强调，比较正弦量的相位差时要注意“三同”： （1）同频率。 （2）同函数。 （3）同符号。练习已知两电流A，A，求它们的相位差。解：先将i2化为正弦表达式（5分钟） A故 i1与i2相位差为：由此可知，i1比i2滞后40。在分析或计算交流电路时，我们往往先选定某一个正弦量为参考量，令其初相位为零，然后再确定其它正弦量与参考量之间的相位关系。注意：电路中各正弦量之间的相位差并不会因为选择不同的参考正弦量而发生变化。本课小结1正弦量基本概念：有效值、最大值、周期、频率、角频率、相位、相位差。2正弦量三要素：振幅Im，角频率和初相。3正弦量基本公式：有效值与最大值；周期、频率与角频率；相位差与初相位。作业课后复习教学反馈学生积极性高，上课效果良好。