电工学电路中的谐振电子教案
电工学电路中的谐振电子教案
教案首页第（）次课授课时间（30分钟）授课内容2. UL 和UC将远远大于U和UR，串联谐振又称为电压谐振。
例1、串联谐振在电力工程中的应用:对MOA避雷器作的高压实验——几十万伏工频电压例2、下图为收音机的接收电路，各地电台所发射的无线电电波在天线线圈中分别产生各自频率的微弱的感应电动势e1 、e2 、e3 、…调节可变电容器，使某一频率的信号发生串联谐振，从而使该频率的电台信号在输出端产生较大的输出电压，以起到选择收听该电台广播的目的。
三、并联谐振（一）谐振的条件及谐振频率由并联电路的特点可知：电阻、电容和电感两端的电压与电源总电压的大小是相等的，而电压、电流又都是相量，所以先画出并联交流电路的相量图。
我们以电压为参考相量：由相量图可知：当电容电流和电感电流相等时，由于它们方向相反，电路中的总电流就等于电阻上的电流，总电压与总电流的相位相同，电路呈现电阻性，发生并联谐振。
由于并联电路两端的电压相等，可得：（二）并联谐振的特点1. L和C并联部分相当于开路；2. IL 和IC将远远大于I和IR，并联谐振又称为电流谐振。
例3、下图所示电路中，外加电压含有 800Hz 和 2000Hz两种频率的信号，现要滤掉 2000 Hz 的信号，使电阻R上只有800Hz 的信号，若L = 12 mH，C值应是多少？解：只要使 2000 Hz 的信号在LC并联电路中产生并联谐振，ZLC→∞，该信号无法通过，R 上只有800 Hz的信号。
四、实验验证如图所示：在用Multisim仿真软件连接的RLC串联交流电路中，电容选用C1=2.2nF，电感选用L1=1mH，电阻选用R1=510Ω。
电源电压uS处接低频正弦函数信号发生器，电阻、电容、电感处分别接交流毫伏表。
保持低频正弦函数信号发生器输出电压不变，改变信号源频率（由小逐渐变大），观察交流毫伏表的电压值。
教案尾頁。
多谐振荡电路课程设计
多谐振荡电路课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解多谐振荡电路的基本原理，掌握其组成元件及功能。
2. 学生能掌握多谐振荡电路的频率计算方法，并运用相关公式进行简单计算。
3. 学生能了解多谐振荡电路在实际应用中的优缺点，如电子音乐设备、无线通信等领域。
技能目标：1. 学生能通过实验操作，搭建并测试多谐振荡电路，观察其振荡现象。
2. 学生能运用所学知识，分析多谐振荡电路的故障原因并进行排除。
3. 学生能运用多谐振荡电路设计简单的电子电路，提高实际操作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习多谐振荡电路，培养对电子科学的兴趣，增强探索精神。
2. 学生在小组合作中，学会沟通、协作，培养团队意识。
3. 学生能关注多谐振荡电路在科技发展中的应用，认识到科技对社会进步的重要性。
课程性质：本课程为电子技术基础课程，旨在让学生了解多谐振荡电路的基本原理和实际应用，培养其实践操作能力和科技创新意识。
学生特点：本课程针对高中年级学生，他们对电子技术有一定的基础知识，具备一定的实验操作能力，但对多谐振荡电路的了解较为有限。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强调实验操作和实际应用，提高学生的动手能力和创新思维。
在教学过程中，关注学生的个体差异，激发学生的学习兴趣，培养其科学素养。
通过课程学习，使学生达到以上设定的课程目标，为后续电子技术课程打下坚实基础。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面：1. 多谐振荡电路基本原理：- 振荡电路的定义、分类及基本工作原理。
- 多谐振荡电路的组成元件：放大器、反馈网络、正反馈与负反馈。
- 多谐振荡电路的频率计算公式及其推导。
2. 多谐振荡电路的实验操作：- 搭建多谐振荡电路实验装置，观察振荡现象。
- 测试不同参数对振荡频率、幅值等特性的影响。
- 故障分析与排除，提高实际操作能力。
3. 多谐振荡电路的应用与拓展：- 多谐振荡电路在电子音乐设备、无线通信等领域的应用案例分析。
RLC串联电路的谐振教学设计
目前，“每页只有一两句话或者一两幅画”的、文科类标题式显示方式，很流行，这种方式看起来很“清爽”。但在理工科教学的时候，每页显示的信息量过少，难以完整展示公式的推导、现象或者结果的来龙去脉。本微课，采用的是类似传统教学的大白板，分区显示的方式。这样可以保证在一页中保留紧接着还“用得着的”电路图、数据等有用信息。
5、熟悉RLC串联电路品质因数的概念
6、掌握RLC串联电路带宽、品质因数以及频率选择性好坏的关系；
7、了解收音机输入回路调谐的工作原理；
8、掌握RLC串联谐振相关的定量分析方法。
三、教学方法与手段
1、问题的引入(用时：23”)
（1）方法：通过一个应用引入话题。
（2）具体做法：动画+提问题。
（3）问题的内容：面对不同频率的电台，收音机是如何实现电台选择的呢？
然后，直接告诉学生，要知道答案，必须学谐振的基础知识。
（(用时：1’31”)
（1）介绍什么是谐振（定义）
（2）推导RLC串联电路谐振条件
注意，这里将引出：电路的固有频率概念、及求解公式。
（3）RLC串联电路谐振时的现象
这里显示RLC串联电路的频率特性，从特性中看到：谐振时，电路电流出现最大值的现象。
（这句话很重要，承上启下，话题转入对收音机输入回路的研究）
4、谐振应用——收音机选台(用时：2’56”)
介绍收音机的输入回路（展示实物图片），及其等效电路。特别说明RLC等效电路中R的组成，以及电路的信号源的来源。
介绍选台的方法——调谐。（什么是“调”、什么是“谐”）
用动画（从频率域）再次展示输入回路，如何利用谐振进行频率选择的。（第二个台用音乐，这样可以释放前面学习带来的紧张情绪）
(完整word版)谐振电路的设计及分析
谐振电路的设计及分析谐振电路1.实验目的：1. 掌握谐振电路、相量法的相关知识2. 掌握利用Mulstim软件分析验证相关的原理3. 加深对谐振的理解。
2.实验原理：在具有电阻R、电感L和电容C元件的交流电路中，电路两端的电压与其中电流位相一般是不同的。
如果我们调节电路元件（L或C）的参数或电源频率，可以使它们位相相同，整个电路呈现为纯电阻性。
电路达到这种状态称之为谐振。
串联：1）条件：ω=ω0=1/√LC f=f0=1/2π√LC2）当在谐振时的感抗和容抗在量值上相等，其值称为谐振电路的特性阻抗，其值为ω0L=3）品质因数：Q==并联：1）条件：ω=ω0=1/√LC f=fo=1/2π√LC2）品质因数：Q==R3.实验步骤：1）画出电路2）算出理论值3）利用Mulstim软件分析验证4）得出结论理论值：串联•Im =C j L j R Usm ωω1++•=A A jj ︒∠=-+∠0110010010010ο i(t)=1cos105t AV j C j Ucm V V j L j Ulm VV R Urm ︒-∠=︒∠⨯-==︒∠=︒∠⨯==︒∠=︒∠⨯==••••••9010001100Im 9010001100Im 0100110Im ωω u R (t)=10cos105t Vu L (t)=100cos(105t+90°) V u C (t)=100cos(105t-90°) V Q==R=10=0.10= 并联•Im =C j L j R Usm ωω11++•=A A jj ︒∠=-+∠01.01001ο i(t)=0.1cos103t A•Irm =R •Usm =A A ︒∠=∠01.01001Ωο i(t)=0.1cos103t A•Ilm =L j Usm ω•=A A j ︒-∠=∠90101ο i(t)= 1cos （103t-90°） A •Icm =C j Usmω1•=A A j︒∠=-∠90101ο i(t)=1cos （103t+90°） A Q==R=10=10 0= I I RI L I C。
rcl并联电路的谐振课程设计
rcl并联电路的谐振课程设计一、教学目标本节课的学习目标包括：知识目标：学生能够理解并掌握RLC并联电路的谐振概念，了解谐振的条件和特点，掌握谐振电路的计算方法。
技能目标：学生能够运用所学的知识分析和解决实际问题，能够运用谐振电路的知识进行简单的设计和计算。
情感态度价值观目标：学生能够培养对科学的兴趣和好奇心，能够积极思考和探索问题，培养合作和交流的能力。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括：1.RLC并联电路的谐振概念：介绍谐振的定义和条件，解释谐振的特点和表现。
2.谐振电路的计算方法：讲解谐振电路的计算方法，包括谐振频率的计算和电路参数的计算。
3.谐振电路的应用：介绍谐振电路在实际中的应用，如振荡器、滤波器等。
三、教学方法本节课的教学方法包括：1.讲授法：教师通过讲解和演示，引导学生理解和掌握谐振电路的基本概念和计算方法。
2.讨论法：教师学生进行小组讨论，鼓励学生提出问题、分享观点，培养学生的思考和交流能力。
3.实验法：教师引导学生进行实验操作，让学生通过实践体验谐振电路的特点和应用。
四、教学资源本节课的教学资源包括：1.教材：教师准备相关的教材和参考书籍，为学生提供系统的学习材料。
2.多媒体资料：教师准备相关的多媒体资料，如图片、视频等，为学生提供直观的学习资源。
3.实验设备：教师准备相关的实验设备，如电路仿真器、示波器等，让学生能够进行实践操作。
五、教学评估本节课的评估方式包括：1.平时表现：通过观察和记录学生在课堂上的表现，如参与度、提问回答等，评估学生的学习态度和理解程度。
2.作业：通过学生提交的作业，评估学生对谐振电路概念的理解和应用能力。
3.考试：设计考试题目，包括选择题、计算题等，全面评估学生对谐振电路知识的掌握程度。
评估方式应客观、公正，能够全面反映学生的学习成果。
教师应及时给予反馈，帮助学生改进和提高。
六、教学安排本节课的教学安排如下：1.教学进度：按照教学大纲的安排，有序进行教学，确保覆盖谐振电路的所有重要内容。
高考电学实验教案：研究振荡电路中的谐振频率
高考电学实验教案：研究振荡电路中的谐振频率一、实验目的1、通过实验研究振荡电路中的谐振频率和振幅等特性，并应用本学期所学的电学原理予以解释。
2、通过实验掌握测量电路中电容、电感的方法和技巧。
二、实验原理1、LC振荡电路LC振荡电路是一种能够产生稳定的交流电压和交流电流的电路，它由电感L与电容C组成。
当电路中有电感和电容时，它可以形成一个谐振回路。
在谐振的情况下，电路中的电压和电流随时间变化呈正弦曲线，频率称为谐振频率。
2、谐振频率当LC谐振电路中电感L和电容C的参数满足以下公式时，电路会发生谐振：f=1/2π*√LC其中f为谐振频率，单位为赫兹。
当电路在谐振状态下，电流和电压幅值达到最大值，谐振电路的特性电阻为零，整个电路看作是无阻抗的，电流不受外界干扰，可以长时间保持稳定。
三、实验仪器和材料1、LC振荡电路实验装置；2、电容、电感、数值万用表、示波器等实验仪器；3、万用表测试线、电源线、插头线等实验材料。
四、实验步骤1、搭建实验电路接通电源，将LC振荡电路实验装置组成一个振荡电路，测试电容和电感的值。
接线如图所示。
（图片）其中R1、R2为可调电阻，可用于调节振荡电路的频率。
2、测量谐振频率将示波器的垂直偏移设为零，调节振荡频率，调节R1、R2，使电压波形最大，记录此时调节开关电阻的阻值。
重复以上步骤，记录不同频率下调节开关电阻的阻值，计算得到不同频率下的电感值和电容值，计算每个频率下的谐振频率。
3、观察谐振曲线并记录数据调节示波器扫描速度，观察波形和扫描线。
扫描到谐振频率时，记录最大电压值和最大电流值。
对于不同的电容、电位和频率，记录相应的谐振曲线上的最大电压值和最大电流值。
记录数据后，绘制出振荡电路的谐振曲线，而后进行分析。
4、分析实验结果根据实验数据，计算得到电路中电容和电感的数值，并计算得到每个频率下的谐振频率。
观察谐振曲线上的最大电压值和最大电流值变化，解释不同电容、电感和频率对谐振频率、振幅大小的影响。
RLC串联谐振电路教学设计
RLC串联谐振电路教学设计一、实验原理二、实验目的1.了解并掌握RLC串联谐振电路的基本原理；2.学习使用频率信号发生器测量电路的谐振频率；3.观察不同电阻值对谐振频率的影响。
三、实验器材1.频率信号发生器；2.电阻箱；3.电感线圈；4.电容器；5.交流电压表；6.直流电压表；7.万用表；8.示波器。
四、实验步骤1.按照实验电路连接图连接线路，并注意正确接线；2.调节信号发生器的频率为50Hz；3.调节电阻箱的电阻值为100Ω；4.观察并记录示波器上波形的振幅；5.将频率信号发生器的频率逐渐增加，直到读数最大；6.记录此时示波器上波形的振幅，并记录频率值；7.通过电感和电容的数值计算得到理论值，并与实际测量值进行比较。
五、实验结果及分析1.测量各种不同电阻值下的电路谐振频率和振幅，分析不同电阻值与谐振现象的关系；2.比较实际测量值与理论计算值的差异，分析可能的原因。
六、实验注意事项1.实验过程需谨慎操作电路设备，切勿短路或接错线；2.频率信号发生器的操作需注意频率范围的设定，避免过大或过小的频率值；3.注意实验过程中示波器、电阻箱、电感线圈和电容器的选择和操作；4.实验完成后，关闭电源和设备，清理实验现场。
七、实验拓展1.改变电感线圈和电容器的数值，观察谐振现象的变化；2.利用示波器观察并记录电压波形；3.根据测量结果绘制电流-频率曲线和电压-频率曲线。
八、实验总结通过本次实验，我对RLC串联谐振电路的工作原理和实验操作过程有了更深入的了解。
通过测量和计算，我掌握了测量电路谐振频率的方法。
另外，我也意识到了电阻对谐振频率的影响。
实验中，我认为电路连接的准确性和设备的选择和操作非常重要，我会更加注重这些细节。
通过这次实验，我对电路的理论和实验操作有了更全面的认识，为我今后深入学习电路相关知识奠定了坚实的基础。
6谐振与互感电路教学设计
三、教学目标
1.理解RLC串联电路发生谐振的条件，掌握谐振角频率 的概念。 2.理解RLC串联电路发生谐振时的电路特性。 3.了解RLC串联电路发生谐振时的能量转换与传输过程。 4.了解特性阻抗、品质因数的物理意义。 5.理解RLC串联电路幅频特性曲线。 6.了解线圈与电容并联电路发生谐振时的电路特性。 7.理解互感系数、耦合系数的物理意义。 8.掌握同名端的概念及标记方法。 9.掌握含互感支路的VCR关系。 10.掌握含互感电路的分析方法。 11.理解理想变压器的伏安关系和阻抗变换特性。
四 . 教学设计与教学方法 1. 学时分配 参考学时 （10学时） （根据生源情况参考）
2 2 2 2 2 10 教 学 内 容
交流电路中的谐振现象及串 联谐振电路 并联谐振电路，线圈的互感 互感线圈的同名端、含互感 支路的VCR关系 含互感电路的分析方法 理想变压器及电路的计算
2. 单元内容导入 互动、导入： 谐振是正弦电路中可能发生的一种特殊现象， 它在电子和通讯工程中得到广泛应用，但在电力 系统中，发生谐振有可能破坏系统的正常工作。 当两个或两个以上电感元件之间存在磁耦合 时，会对电路产生什么样的影响？如何将互感耦 合应用于工程实践，当磁耦合带来干扰时应如何 应对呢？
4. 教学方法、学生易出现问题及解决办法 （参考共享课教学录像）
3. 教学重点： ① RLC串联电路发生谐振的条件。 ② RLC串联电路发生谐振时的电路特性。 ③ RLC串联电路幅频特性曲线。 ④ 互感系数、耦合系数 ⑤ 同名端的概念及标记方法。 ⑥ 含互感支路的VCR关系。 ⑦ 含互感电路的分析方法。 ⑧ 理想变压器 教学难点： ① RLC串联电路幅频特性曲线 ② 互感概念、互感支路的VCR关系、含互感电路的 分析方法。
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教案首页第（）次课授课时间（30分钟）
授课内容
由相量图可知：当电容电压和电感电压相等时，由于它们方向相反，电路中的总电压就等于电阻上的电压，总电压与总电流的相位相同，电路呈现电阻性，发生串联谐振。
C L U U = 两边同时除以电流可得：
（二）串联谐振的特点
1. L 和C 串联部分相当于短路；
2. U L 和U C 将远远大于U 和U R ，串联谐振又称为电压谐振。
I
U R U L U C
=U
1
=谐振条件：ωn
C
ωn L X L = X C ⇒
=谐振频率：⇒
1LC
n
=ωLC
f n π21
例1、串联谐振在电力工程中的应用:
对MOA 避雷器作的高压实验——几十万伏工频电压
例2、下图为收音机的接收电路，各地电台所发射的无线电电波在天
线线圈中分别产生各自频率的微弱的感应电动势 e 1 、e 2 、e 3 、…调节可变电容器，使某一频率的信号发生串联谐振，从而使该频率的电台信号在输出端产生较大的输出电压，以起到选择收听该电台广播的目的。
三、并联谐振
（一） 谐振的条件及谐振频率
由并联电路的特点可知：电阻、电容和电感两端的电压与电源总电压的大小是相等的，而电压、电流又都是相量，所以先画出并联交流电路的相量图。
我们以电压为参考相量：
e R
Ｌ
C
1e 2e 3u o
+
-+ -+ --
+
由相量图可知：当电容电流和电感电流相等时，由于它们方向相反，
电路中的总电流就等于电阻上的电流，总电压与总电流的相位相同，电路呈现电阻性，发生并联谐振。
C L
I I = 由于并联电路两端的电压相等，可得：
I
L I C I R I ++= U
I C I L
I R = I
谐振条件：ωn C
1
ωn L =X L = X C ⇒
1
谐振频率：⇒
LC
n
1=ωLC
f n π2=
教案尾頁。