5电工基础第五章教案
《电工基础教案》第五章 单相交流电路
理论课授课教案值——有效值，其依据是交流电流和直流电流通过电阻时，电阻都要消耗电能(热效应)。
设正弦交流电流i (t )在一个周期T 时间内，使一电阻R 消耗的电能为Q R ，另有一相应的直流电流I 在时间T 内也使该电阻R 消耗相同的电能，即Q R = I 2RT 。
就平均对电阻作功的能力来说，这两个电流(i 与I )是等效的，则该直流电流I 的数值可以表示交流电流i (t )的大小，于是把这一特定的数值I 称为交流电流的有效值。
理论与实验均可证明，正弦交流电流i 的有效值I 等于其振幅(最大值)I m 的0.707倍，即m m 707.02I II ==正弦交流电压的有效值为m m 707.02U UU ==正弦交流电动势的有效值为m m 707.02E EE ==例如正弦交流电流 i = 2sin(ωt - 30︒) A 的有效值I = 2 ⨯ 0.707 = 1.414 A ，如果交流电流i 通过R = 10 Ω 的电阻时，在一秒时间内电阻消耗的电能(又叫做平均功率)为P = I 2R = 20 W ，即与I = 1.414 A 的直流电流通过该电阻时产生相同的电功率。
我国工业和民用交流电源电压的有效值为220 V 、频率为50Hz ，因而通常将这一交流电压简称为工频电压。
因为正弦交流电的有效值与最大值(振幅值)之间有确定的比例系数，所以有效值、频率、初相这三个参数也可以合在一起叫做正弦交流电的三要素。
三、相位和相位差任意一个正弦量y = A sin(ωt + ϕ0)的相位为(ωt + ϕ0)，本章只涉及两个同频率正弦量的相位差(与时间t 无关)。
设第一个正弦量的初相为 ϕ01，第二个正弦量的初相为 ϕ02，则这两个正弦量的相位差为ϕ12 = ϕ01 - ϕ02并规定π≤≤1212 180ϕϕ或在讨论两个正弦量的相位关系时：(1) 当 ϕ12 > 0时，称第一个正弦量比第二个正弦量的相位越前(或超前) ϕ12； (2) 当 ϕ12 < 0时，称第一个正弦量比第二个正弦量的相位滞后(或落后)| ϕ12|； (3) 当 ϕ12 = 0时，称第一个正弦量与第二个正弦量同相，如图7-1(a)所示； (4) 当 ϕ12 = ± π 或 ±180︒时，称第一个正弦量与第二个正弦量反相，如图7-1(b)所示；(5) 当 212π±=ϕ或 ±90︒时，称第一个正弦量与第二个正弦量正交。
电工基础(第五版)第五章劳动版
目标：介绍电工基础知识提高 学生的实践操作能力
内容：包括电工基础知识、实 践操作技能、安全操作规范等
特点：注重实践操作强调安全 操作规范提高学生的实践操作 能力
介绍电工基础第五版的主要内容 讲解电工基础第五版的主要知识点 分析电工基础第五版的难点和重点 提供电工基础第五版的练习题和答案 总结电工基础第五版的学习心得和经验 提供电工基础第五版的学习资源和参考资料
目的：PPT主要用于 制作演示文稿用于展 示、讲解、宣传等场 合方便观众理解和接 受信息
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封面页：包括标题、作者、 日期等信息
目录页：列出所有章节和 子章节便于观众了解PPT 结构
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01 单 击 添 加 目 录 项 标 题 02 P P T 概 述 03 电 工 基 础 概 念 04 劳 动 版 P P T 的 主 要 内 容 05 P P T 的 演 示 技 巧 06 P P T 的 实 用 性 和 应 用 场 景
背景：PPT是 PowerPoint的简称 是一种演示文稿软件 由微软公司开发
电功率：单位时间内电 能的消耗量
电容：储存电荷的能力
电磁感应：电流产生磁 场磁场产生电流
基尔霍夫定律：电路中 电流和电压的关系
电流：电荷的定向移动 形成电流
电阻：阻碍电流流动的 能力
电能：电荷在电场中做 功的能力
欧姆定律：电流与电压 成正比与电阻成反比
电感：阻碍电流变化的 能力
主题：电工基础(第五版)第五 章劳动版
个人展示：用于个人展示展示个人能 力和成就
商业演示：用于产品推广展示公司实力 和品牌形象
电工基础教案
电工基础教案第一篇：电工基础教案课题1－3电阻教学目标了解电阻的概念和电阻与温度的关系，掌握电阻定律。
教学重点电阻定律教学难点R与U、I无关；温度对导体电阻的影响。
教学过程及内容一．组织教学准备教案，检查出勤情况二．复习提问1、什么是电流？2、电流的计算公式三．新课讲解第三节电阻一、电阻1．导体对电流所呈现出的阻碍作用。
不仅金属导体有电阻，其他物体也有电阻。
2．导体电阻是由它本身的物理条件决定的。
例：金属导体，它的电阻由它的长短、粗细、材料的性质和温度决定。
3．电阻定律：在保持温度不变的条件下，导体的电阻跟导体的长度成正比，跟导体的横截面积成反比，并与导体的材料性质有关。
R = ρ l S4．结论：电阻率的大小反映材料导电性能的好坏，电阻率愈大，导电性能愈差。
导体：ρ ＜ 10-6 Ω⋅m绝缘体：ρ ＞ 107 Ω⋅m半导体：10-6 Ω⋅m ＜ ρ＜ 107 Ω⋅m二、电阻与温度的关系1．温度对导体电阻的影响：(1)温度升高，自由电子移动受到的阻碍增加；(2)温度升高，使物质中带电质点数目增多，更易导电。
随着温度的升高，导体的电阻是增大还是减小，看哪一种因素的作用占主要地位。
2．一般金属导体，温度升高，其电阻增大。
少数合金电阻，几乎不受温度影响，用于制造标准电阻器。
3．超导现象：在极低温（接近于热力学零度）状态下，有些金属（一些合金和金属的化合物）电阻突然变为零，这种现象叫超导现象。
ο4．电阻的温度系数：温度每升高1C时，电阻所变动的数值与原来电阻值的比。
若温度为t1时，导体电阻为R1，温度为t2时，导体电阻为R2，则α =即 R2-R1 R1(t2-t1)R2 = R1 [ 1 + α ( t2 - t1 ) ]οο例：一漆包线（铜线）绕成的线圈，15C时阻值为20 Ω，问30C时此线圈的阻值R为多少？四．课堂练习五．课堂小结六．布置作业教材习题第4大题第(3)题。
第二篇：电工基础教案第8章线性电路中的过渡过程 8.1 换路定律与初始条件各位评委：大家下午好！今天我说课的题目是《换路定律与初始条件》，我将从教材分析，教学目标、教学重难点、教学策略、教学程序等方面对本节课进行阐述。
中职《电工基础》教案
中职《电工基础》教案第一章：电工基础概述教学目标：1. 了解电工基础的基本概念和电工元件。
2. 掌握电路的基本定律和电路的基本分析方法。
教学内容：1. 电工基本概念：电流、电压、电阻、电功率、电能等。
2. 电工元件：电阻、电容、电感、二极管、晶体管等。
3. 电路的基本定律：欧姆定律、基尔霍夫定律、电路的功率定律等。
4. 电路的基本分析方法：节点分析法、回路分析法、叠加原理、戴维南-纳恩定理等。
教学方法：1. 采用多媒体教学，通过动画和图片等形式直观展示电工元件和电路。
2. 结合实例进行讲解，让学生更好地理解和掌握电工知识。
3. 引导学生进行实验操作，增强实践能力。
教学评价：1. 课堂提问：了解学生对电工基础知识的掌握情况。
2. 课后作业：巩固学生对电工知识的理解和应用能力。
第二章：直流电路教学目标：1. 掌握直流电路的基本概念和分析方法。
2. 学会使用万用表等工具进行直流电路的测量。
教学内容：1. 直流电路的基本概念：直流电源、直流电阻、直流电流等。
2. 直流电路的分析方法：基尔霍夫定律、欧姆定律等。
3. 直流电路的测量工具：万用表、示波器等。
4. 直流电路的测量方法：电压测量、电流测量、电阻测量等。
教学方法：1. 结合实物进行讲解，让学生更好地理解和掌握直流电路的知识。
2. 进行实验室实践，让学生亲自动手操作，提高实践能力。
3. 采用案例分析法，让学生解决实际问题，培养学生的分析和解决问题的能力。
教学评价：1. 课堂提问：了解学生对直流电路的基本概念和分析方法的掌握情况。
2. 实验报告：评价学生在实验室实践中的表现和解决问题的能力。
第三章：交流电路教学目标：1. 了解交流电路的基本概念和特点。
2. 掌握交流电路的分析方法和测量技巧。
教学内容：1. 交流电路的基本概念：交流电源、交流电压、交流电流等。
2. 交流电路的特点：周期性、频率、相位等。
3. 交流电路的分析方法：基尔霍夫定律、欧姆定律等。
电工基础(第五版)第五章劳动版
位移测量
液位检测计
液位传感器实物图
精品课件 电容应用于位置测量
第五章 单相交流电
§5—3 单一参数交流电路
1.了解纯电阻交流电路、纯电感交流电路、纯电容交流电路 中电压与电流之间的相位关系和数量关系。
2.理解交流电路中瞬时功率、有功功率和无功功率的概念。 3.理解电感和电容的储能特性。
3.感抗—电感对交流电的阻碍作用
电感对交流电的阻碍作用称为感抗,用XL表示。感抗的单位
也是欧姆(Ω)。 感抗的计算式为
电感的感抗与频率的关系可以简单概括为：通直流,阻交 流,通低频,阻高频,因此电感也称为低通元件。
精品课件
第五章 单相交流电
一、超级电容器
超级电容器结构 精品课件
车用超级电容器
第五章 单相交流电
相量图也是正弦量的一种表示方法。其画法是:
(1)确定参考方向,一般以直角坐标系X 轴正方向为参
考方向。 (2)作一有向线段,其长度对应正弦量的有效值,与参考
方向的夹角为正弦量的初相。 若初相为正,则用从参考方向逆时针旋转得出的角度来
表示；若初相为负,则用从参考方向顺时针旋转得出的角度 来表示。
精品课件相量图
电容器放电
放电电压曲线 电容器的放电过程
放电电流曲线
电容器充放电达到稳定值所需要的时间与R 和C 的大小有 关。通常用R 和C 的乘积来描述,称为RC电路的时间常数,用 τ 表示,即:
精品课件
第五章 单相交流电
4.容抗—电容对交流电的阻碍作用 当电容器外接交流电时,电源与电容器之间不断地充电和放 电,电容器对交流电也会有阻碍作用,我们把电容对交流电的阻碍
第五章 单相交流电
§5—1 交流电的基本概念 §5—2 电容器和电感器 §5—3 单一参数交流电路 §5—4 RLC串联电路 §5—5 RLC并联电路
中职《电工基础》教案
中职《电工基础》教案第一章：电工基础知识1.1 电流、电压和电阻的概念电流：电荷的定向移动形成电流，单位是安培（A）。
电压：电源推动电荷移动的能力，单位是伏特（V）。
电阻：阻碍电流流动的性质，单位是欧姆（Ω）。
1.2 欧姆定律欧姆定律公式：U = IR，其中U表示电压，I表示电流，R表示电阻。
欧姆定律的应用：计算电路中的电压、电流和电阻。
第二章：电工元件2.1 电阻器电阻器的种类：固定电阻器、可变电阻器、线绕电阻器等。
电阻器的选用：根据电路要求选择合适的电阻值和功率。
2.2 电容器电容器的种类：固定电容器、可变电容器、电解电容器等。
电容器的作用：储存电能、滤波、耦合等。
2.3 电感器电感器的种类：固定电感器、可变电感器、线圈等。
电感器的作用：储存磁场能量、滤波、延迟等。
第三章：简单电路分析3.1 串联电路串联电路的特点：电流相同、电压分配。
串联电路的计算：总电阻、总电流、总电压等。
3.2 并联电路并联电路的特点：电压相同、电流分配。
并联电路的计算：总电阻、总电流、总电压等。
3.3 混合电路混合电路的特点：串联和并联的组合。
混合电路的计算：应用基尔霍夫定律和欧姆定律分析电路。
第四章：电工测量4.1 电流表和电压表电流表的使用：串联在电路中，量程选择合适。
电压表的使用：并联在电路中，量程选择合适。
4.2 电能表电能表的作用：测量电路消耗的电能。
电能表的使用：串联在电路中，正确接线。
4.3 多用电表多用电表的作用：测量电流、电压、电阻等。
多用电表的使用：正确选择测量功能和量程。
第五章：安全用电知识5.1 触电的危险性触电的危险：电流通过人体造成伤害甚至致命。
预防触电的措施：保持电路干燥、使用绝缘工具等。
5.2 安全用电规则遵守安全用电规则：不私拉乱接电源、使用合格电器产品等。
紧急情况处理：发生触电事故时，立即切断电源并进行急救。
第六章：交流电基础6.1 交流电的特点交流电的方向和大小随时间变化。
交流电的周期和频率：周期是电流一个完整的正负变化所需的时间，频率是单位时间内周期的个数，单位是赫兹（Hz）。
电工基础电路的基本概念和基本定律教案
电工基础-电路的基本概念和基本定律教案第一章：电路的基本概念1.1 电流定义：电流是电荷的流动，单位是安培（A）电流的产生：电压使电荷发生移动形成电流1.2 电压定义：电压是电场力推动电荷移动的能力，单位是伏特（V）电压的产生：电源提供电压，使电荷在电路中流动1.3 电阻定义：电阻是电路对电流阻碍作用的大小，单位是欧姆（Ω）电阻的计算：R = V/I，其中V为电压，I为电流第二章：电路的基本元件2.1 电源定义：电源是提供电压的装置常见电源：电池、发电机、电源适配器等2.2 负载定义：负载是电路中消耗电能的装置常见负载：电灯、电动机、电阻等2.3 开关定义：开关是控制电路通断的装置常见开关：手动开关、自动开关等第三章：基本电路定律3.1 欧姆定律定义：电流I与电压V成正比，与电阻R成反比，公式为I = V/R 应用：计算电路中的电流、电压和电阻3.2 基尔霍夫电压定律（KVL）定义：电路中任意闭合回路电压的代数和等于零应用：分析电路中的电压关系，解决电压问题3.3 基尔霍夫电流定律（KCL）定义：电路中任意节点流入电流的代数和等于流出电流的代数和应用：分析电路中的电流关系，解决电流问题第四章：简单电路分析4.1 串联电路定义：电路中元件依次连接，电流相同，电压分配特点：电流相同，电压分配应用：计算串联电路中的电流、电压和电阻4.2 并联电路定义：电路中元件并行连接，电压相同，电流分配特点：电压相同，电流分配应用：计算并联电路中的电流、电压和电阻第五章：电路测量与实验5.1 测量工具电流表：测量电路中的电流电压表：测量电路中的电压电阻表：测量电路中的电阻5.2 实验步骤与方法实验设计：确定实验目的、电路连接方式等实验操作：按照实验步骤进行测量和数据记录实验分析：根据测量数据进行分析，得出结论第六章：电路的进阶概念6.1 交流电与直流电定义：交流电是电压和电流方向周期性变化的电，直流电是电压和电流方向不变的电特点：交流电有频率和相位，直流电稳定6.2 频率与周期定义：频率是单位时间内交流电变化的次数，周期是一次完整变化所需的时间关系：f = 1/T，其中f为频率，T为周期6.3 相位差定义：交流电中两个电压或电流波形的相对时间差应用：分析电路中波形的相位关系第七章：电路图的绘制7.1 电路图符号电源符号：电池、发电机等负载符号：电灯、电动机、电阻等开关符号：手动开关、自动开关等7.2 电路图绘制规则清晰：符号清晰，连线准确简洁：简化电路，删除多余部分一致：符号一致，电压方向一致7.3 电路图的解读与绘制解读：分析电路元件和连接方式，理解电路功能绘制：根据电路元件和连接方式，绘制电路图第八章：电路仿真软件的使用8.1 电路仿真软件概述定义：电路仿真软件是一种用于电路分析和设计的工具作用：模拟电路运行，验证电路设计，分析电路性能8.2 常见的电路仿真软件Multisim：功能强大，操作简单，广泛应用于电路设计和实验教学Proteus：界面友好，兼容性好，支持多种硬件描述语言LabVIEW：基于图形化编程语言，适用于复杂电路系统的研究和开发8.3 电路仿真软件的使用方法打开软件，创建新项目绘制电路图，添加元件设置参数，运行仿真分析结果，优化电路设计第九章：磁路与电磁感应9.1 磁路定义：磁力线在电路中的路径磁阻：磁路对磁力线的阻碍作用磁通量：磁场穿过磁路的面积与磁场强度之积9.2 电磁感应定义：磁通量变化时，产生感应电动势法拉第电磁感应定律：ε= -dΦ/dt，其中ε为感应电动势，Φ为磁通量，t为时间楞次定律：感应电流的方向是阻碍磁通量变化的方向第十章：电机的工作原理与控制10.1 直流电机工作原理：电流通过电枢产生磁场，与磁极相互作用产生转矩控制方式：电压控制、电流控制、转速控制等10.2 交流电机工作原理：电流通过线圈产生磁场，与磁极相互作用产生转矩控制方式：电压控制、频率控制、转速控制等10.3 电机控制系统定义：通过控制电机的工作原理和运行参数，实现对电机的控制应用：电动汽车、工业、风力发电等第十一章：电力电子技术11.1 电力电子器件定义：用于电力转换和控制的电子器件常见器件：二极管、晶体管、晶闸管、GTO、IGBT等11.2 电力电子电路定义：利用电力电子器件实现电能转换和控制的电路应用：变频调速、整流、逆变、斩波等11.3 电力电子技术的应用定义：电力电子技术在电力系统和电气设备中的应用应用领域：电源、电机控制、电力系统、可再生能源等第十二章：电气设备12.1 概述定义：用于发电、输电、变电、配电和用电的设备分类：发电设备、输电设备、变电设备、配电设备、用电设备12.2 发电设备定义：将机械能、热能等转化为电能的设备常见设备：汽轮机、水轮机、风力发电机、太阳能光伏板等12.3 输电设备定义：将电能从发电站输送到用户的设备常见设备：输电线路、变压器、断路器等第十三章：电力系统分析13.1 电力系统的基本组成部分定义：电力系统由发电、输电、变电、配电和用电五个部分组成作用：实现电能的生产、传输、分配和消费13.2 电力系统的稳定性分析定义：分析电力系统在受到扰动时的稳定运行能力稳定性指标：暂态稳定性、静态稳定性、暂态过程中的电压稳定性等13.3 电力系统的经济性分析定义：分析电力系统的运行成本和效率经济性指标：发电成本、输电损耗、用电成本等第十四章：电力系统的保护与控制14.1 电力系统的保护定义：对电力系统进行故障检测和隔离，保护设备和人员安全保护装置：继电保护、差动保护、距离保护等14.2 电力系统的控制定义：对电力系统的运行参数进行调节和控制，保证系统稳定运行控制方法：开关控制、调节控制、最优控制等14.3 电力系统自动化定义：利用计算机技术和自动化装置实现电力系统的运行控制和管理应用：发电控制、输电控制、变电控制、配电控制等第十五章：可再生能源与电力系统15.1 可再生能源概述定义：指在自然界中不断补充的能源，如太阳能、风能、水能等优点：清洁、可再生、减少化石能源依赖等15.2 可再生能源并网技术定义：将可再生能源发电装置接入电力系统，实现电能的互补和利用技术难点：波动性、不稳定、电能质量等15.3 电力系统的可持续发展定义：在满足人类需求的保证电力系统的长期稳定和发展措施：发展可再生能源、提高能源利用效率、减少环境污染等重点和难点解析本文主要介绍了电工基础-电路的基本概念和基本定律，包括电路的基本概念、基本元件、基本电路定律、简单电路分析、电路测量与实验、电路的进阶概念、电路图的绘制、电路仿真软件的使用、磁路与电磁感应、电机的工作原理与控制、电力电子技术、电气设备、电力系统分析、保护与控制以及可再生能源与电力系统等方面的知识。
《电工基础》教案5-6RL串联电路
第周第课时月日课题RL串联电路知识目标理解RL串联电路的分析方法能力目标掌握RL串联电路中的阻抗及电压三角形和阻抗三角形的概念教学内容及组织教法[课题引入]1、提问相关知识2、引入本节课题[新课内容]（以讲解为主）日光灯是最常见的RL串联电路，它是把镇流器（电感线圈)和灯管(电阻)串联起来．再接到交流电源上。
日光灯的电路图和原理图，如下图所示。
用电压表测得电源电压为200 V，镇流器两端电压为190 V，灯管两端电压为ll0 V。
显然，直流串联电路中，总电压的有效值等于分电压的有效值之和的规律不适用了，即U≠U R+U L，其原因是u R、u L相位不同。
一、RL串联电路电压间的关系由于纯电阻电路中电压与电流同相，纯电感电路中电压的相位超前电流，又因为串联电路中电流处处相同，所以RL串联电路各电压间相位不相同，电流与总电压的相位也不相同。
以正弦电流为参考正弦量，即则电阻两端的电压为电感线圈两端的电压为电路的总电压u为作出电压的旋转矢量图，如下图所示。
U、U R和U L构成直角三角形，叫做电压三角形，可以得到电压间的数量关系为式中 U R——电阻R两端电压有效值，单位是伏[特]，符号为V；U L——电感线圈两端电压有效值，单位是伏[特]，符号为V；u——电路中总电压有效值，单位是伏[特]，符号为V。
总电压的相位超前电流从电压三角形中，还可以得到总电压与各部分电压之间的关系二、RL串联电路的阻抗在电阻、电感串联电路中，电阻两端的电压UR=RI，电感两端的电压U1＝XLL将它们代入式中整理后得式中 U——电路总电压的有效值，单位是伏[特]，符号为v；I一电路中电流的有效值，单位是安[培]，符号为A；z——电路的阻抗(也可用|Z|表示)，单位是欧[姆]，符号为Ω。
其中z称为阻抗，它表示电阻和电感串联电路对交流电呈现的阻碍作用。
阻抗的大小决定于电路参数(R、L)和电源频率。
将右上图所示的电压三角形的三边同时除以电流I，就得到电阻R、感抗XL和阻抗z 组成的三角形——阻抗三角形，如右下图所示。
中职《电工基础》教案
中职《电工基础》教案第一章：电工基础知识1.1 电流、电压和电阻的概念1.2 欧姆定律的应用1.3 电路的基本元件1.4 串联和并联电路1.5 课堂练习：简单电路的分析和设计第二章：直流电路2.1 直流电路的基本概念2.2 直流电路的分析和计算2.3 电路的短路和开路2.4 直流电源和负载2.5 课堂练习：直流电路的应用实例第三章：交流电路3.1 交流电路的基本概念3.2 交流电的测量和表示3.3 交流电路的分析和计算3.4 交流电路的功率和效率3.5 课堂练习：交流电路的应用实例第四章：磁路与电磁感应4.1 磁路的基本概念4.2 磁场和磁通量的计算4.3 电磁感应的基本原理4.4 电磁感应电动势的计算4.5 课堂练习：电磁感应的应用实例第五章：电器元件5.1 开关和继电器的原理与应用5.2 电阻器和电容器的选择和使用5.3 电感和电感器的原理与应用5.4 变压器的原理和结构5.5 课堂练习：电器元件的应用实例第六章：电工测量6.1 电流表和电压表的使用6.2 电能表和功率表的应用6.3 兆欧表和万用表的使用方法6.4 测量误差和数据处理6.5 课堂练习：常用测量工具的使用和数据记录第七章：电路图识读与绘制7.1 电路图的基本要素和符号7.2 电路图的识读方法和技巧7.3 简单电路图的绘制7.4 复杂电路图的分析和绘制7.5 课堂练习：绘制一个简单的家用电器电路图第八章：安全用电与保护8.1 触电的危害和预防8.2 安全用电的基本原则8.3 电气火灾的预防与扑救8.4 触电急救和人工呼吸8.5 课堂练习：设计一个安全用电宣传海报第九章：电气设备的维护与检修9.1 电气设备日常维护的重要性9.2 常用电气设备的检查和维护方法9.3 电气设备故障的诊断与排除9.4 常用电气元件的更换和调试9.5 课堂练习：模拟一个电气设备的故障检修过程第十章：电工技能综合训练10.1 电工工具和设备的正确使用10.2 电线电缆的敷设和接线方法10.3 常用电气控制电路的安装和调试10.4 电气设备的保护措施和故障处理10.5 课堂练习：综合运用所学知识完成一个小型电气控制系统的设计和安装重点和难点解析一、电流、电压和电阻的概念：重点关注电流、电压和电阻的定义及其相互之间的关系。
电工基础(第五版)第五章劳动版
从正弦交流电的反向最大值到正向最大值称为峰—峰值。
从正弦交流电的反向最大值到正向最大值称为峰—峰值。
交流电的峰值和峰—峰值
(2)有效值
交流电的有效值
让交流电和稳恒直流电分别通过大小相同的电阻,如果在交流电的
一个周期内它们产生的热量相等,而这个稳恒直流电的电压是U ,电流 是I, U 、I 称为相应交流电的有效值。有效值用大写字母表示,如E、 U 、I。
二、电感器 1.电感器的结构、类型和符号
空心电感器 微调电感器
有磁心或铁心的电感器 有中心抽头的电感线圈
2.电感器的主要参数 (1)电感 (2)品质因数（ Q 值） 3.感抗—电感对交流电的阻碍作用
电感对交流电的阻碍作用称为感抗,用XL表示。感抗的单位
也是欧姆(Ω )。 感抗的计算式为
电感的感抗与频率的关系可以简单概括为：通直流,阻交 流,通低频,阻高频,因此电感也称为低通元件。
一、交流电的概念 交流电与直流电的根本区别是:直流电的方向不随时
间的变化而变化,交流电的方向则随时间的变化而变化。 电源只有一个交变电动势的交流电称为单相交流电。
稳恒直流电
正弦交流信号 电视机显像管 的偏转电流
直流电和交流电波形
计算机中的 方波信号
右图所示为某信号发生器输出的信号 电压,其大小和方向都按正弦规律变化,所 以称为正弦交流电。
§5—1 交流电的基本概念 §5—2 电容器和电感器 §5—3 单一参数交流电路 §5—4 RLC串联电路 §5—5 RLC并联电路
§5—1 交流电的基本概念
1.了解正弦交流电的产生和特点。 2.理解正弦交流电的有效值、频率、初相位 及相位差的概念。 3.掌握正弦交流电的三种表示方法。
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第五章正弦交流电§5－1、正弦交流电的基本概念课时一教学目的1、了解正弦交流电的产生原理、初步理解正弦交流电表达式形式；2、熟悉正弦交流电的三要素含义及确定方法教学重、难点教学重点： 1、交流电的产生、三要素含义及确定方法2、两正弦交流电的相位差物理意义及判定方法电压表扩大量程的方法和计算。
教学难点：两正弦交流电的相位差物理意义及判定方法。
教学方法：讲授法教学时数：三课时授完。
教 具：黑板、多媒体课件等。
教学过程：I 、复习提问：[1]直流电的定义及表示 [2]电磁感应现象通过回顾电能的应用引入交流电及本节课题-----正弦交流电的产生II 、讲授新课：一、 交流电的产生：1.动手实验：按图5-3连接电路，使线圈abcd 在匀强磁场中匀速转动，观察检流计的变化情况。
2.提问观察到的现象。
3.分析实验现象得出整个线圈的感应电动势为： e ab =Blvsin(ωt + ϕ0), e cd =Blvsin(ωt + ϕ0), e = e ab=+e cd = 2 Blvsin(ωt + ϕ0) = E m sin(ωt + ϕ0)4.结论：发电机产生的电动势按正弦规律变化，可以向外电路输送正弦交流电。
5注意：实际电动机的构造比较复杂，线圈的匝数很多，而且嵌在硅钢片制成的铁心上，叫做电枢；磁极一般也不止一对，是由电磁铁构成的。
一般多采用旋转磁极式，即电枢不动，磁极转动。
二、正弦交流电的周期、频率和角频率：如果电流或电压的大小及方向都随时间做周期性变化，则称之为交流电。
分析说明：[1]电流大小及方向均有规律地改变；[2]为周期性变化的电流周期性信号：指每隔相同的时间重复出现的电压及电流。
[1]周期周期：完成一个周期性变化所需用的时间，或重复出现的时间叫做周期，用 T 表示，单位S 。
[2] 频率频率：一秒钟重复出现的次数，符号F ，单位H Z 。
表示: 符号f 表示,单位赫兹、千赫兹、兆赫兹例如，我们家庭用的交流的频率是50H Z ，习惯上称为工频，即每秒钏做50 个周期性变化，那么完成一个周期性变化所用的时间是1/50秒，即周期是1/50秒。
周期与频率的关系：fT 1= [3]角频率：分析公式e ab =Blvsin(ωt + ϕ0)定义：一秒钟变化的角度，单位rad/s周期与角频率间关系： ωπ=2T 即由交流电表达式中角频率可求出周期。
举例照明电路中正弦交流电周期T=0.02S 同样角频率与频率之间的关系为：ω Tπ=2 = 2πf 例题1：已知：正弦交流电流i 1=102sin(100πt)A , i 2=20sin(100πt + 2π/3)A ，分别求出它们的（1）振幅；（2）周期；(3)频率；（4）画出它们的波形图。
解：先分析正弦交流电流公式的各部分涵义。
（1）从i 1=102sin(100πt)A 可知I 1m = 102Aω1 = 100πrad/s(2)由ω T π=2可得112ωπ=T π1002π=s = 0.02s, T 2=T 1=0.02s(3)由T f 1=可得111T f =501=s221T f =501=s(4)波形图由同学们自己画出，并与图5-5对比。
Ⅲ、复习小结：1．回顾正弦交流电是怎样产生的。
2. 说说什么是正弦交流电的周期、频率和角频率，它们之间的关系又是怎样的。
Ⅵ、课余作业：课本P116小练习第1题.V 、教学后记：§5－1、正弦交流电的基本概念课时二教学目的1、加深理解正弦交流电的三要素；2、认识正弦交流电的相位和相位差。
教学重、难点教学重点： 1、理解正弦交流电的相位和相位差；2、两正弦交流电的相位差物理意义及判定方法。
教学难点：两正弦交流电的相位差物理意义及判定方法。
教学方法：讲授法教学时数：一课时授完。
教 具：黑板、多媒体课件等。
教学过程：I 、复习提问：[1] 正弦交流电是怎样产生的？ [2] 正弦交流电的周期、频率和角频率的含义是什么？通过回顾表达式e ab =E m sin(ωt + ϕ0)，分析正弦交流电的电动势（电流）的瞬时变化规律：由振幅E m 和sin （ωt + ϕ0）共同决定。
（ωt + ϕ0）表示的是什么呢？导入新课：本节课，让我们共同学习相位及相位差的有关知识。
II 、讲授新课：一、相位和相位差1．相位的意义：t 时刻线圈平面与中性面之间的夹角为(ωt + ϕ0)。
2．相位定义：任意一个正弦量y = A sin(ωt + ϕ0)的中的(ωt + ϕ0) 称为相位。
3．初相位：相位中的ϕ0，称为初相位，可反映正弦交流电的初始(t=0)的值。
4.相位差：两个同频率正弦量的相位之差(与时间t 无关)。
可证明：两个同频率正弦量的相位之差等于初相位之差。
设第一个正弦量的初相为 ϕ01，第二个正弦量的初相为 ϕ02，则这两个正弦量的相位差为 ϕ12 = ϕ01 - ϕ02并规定 π≤≤1212 180ϕϕ或两个正弦量的相位关系的讨论：(1) 当 ϕ12 > 0时，称第一个正弦量比第二个正弦量的相位越前(或超前) ϕ12；(2) 当 ϕ12 < 0时，称第一个正弦量比第二个正弦量的相位滞后(或落后)| ϕ12|；(3) 当 ϕ12 = 0时，称第一个正弦量与第二个正弦量同相，投影图7-1(a)所示；(4) 当 ϕ12 = ± π 或 ±180︒时，称第一个正弦量与第二个正弦量反相，投影图7-1(b)所示；(5) 当 212π±=ϕ或 ±90︒时，称第一个正弦量与第二个正弦量正交。
二、应用举例：[1]已知u = 311sin(314t- 30︒) V，I = 5sin(314t+ 60︒) A，则u与i的相位差是多少？解：相位差ϕui = (-30︒) - (+ 60︒) = - 90︒即u比i滞后90︒，或i比u超前90︒。
[2]正弦交流电流i = 2sin(100πt- 30︒) A，如果交流电流i通过R = 10 Ω的电阻时，电流的最大值、有效值、角频率、频率、周期及初相并求电功率P解：最大值Im = 2 A 有效值I = 2 ⨯ 0.707 = 1.414 A，ω = 100π rad/s f =ω/ 2π= 50hz T =1/f=0.02s ϕ0=30︒在一秒时间内电阻消耗的电能(又叫做平均功率)为P = I2R = 20 W，（3）教材例题2解析。
Ⅲ、复习巩固：什么是相位？什么是相位差？正弦交流电与我们熟悉的直流电有什么不同呢？Ⅳ、课堂小结：1．正弦交流电相位的意义：发电机t时刻线圈平面与中性面之间的夹角为(ωt+ϕ0)。
2．相位定义：任意一个正弦量y = A sin(ωt+ϕ0)的中的(ωt+ϕ0) 称为相位。
3．初相位：相位中的ϕ0，称为初相位，可反映正弦交流电的初始(t=0)的值。
4.相位差：两个同频率正弦量的相位之差(与时间t无关)。
Ⅴ、课余作业：P117小练习第3 题。
§5－1、正弦交流电的基本概念课时三教学目的1、加深理解正弦交流电的相位和相位差；2、理解正弦交流电的有效值。
教学重、难点教学重点： 1、理解正弦交流电的有效值；2、掌握正弦交流电的有效值与最大值的相互关系。
教学难点：理解正弦交流电的有效值。
教学方法：讲授法教学时数：一课时授完。
教 具：黑板、多媒体课件等。
教学过程：I 、复习提问：[1] 正弦交流电的瞬时值与哪些因素有关？ [2] 正弦交流电的相位及相位差的含义是什么？交流电与直流电有着明显的不同，但是它们又具有相同的做功效果。
比如，交流电与直流电都可以将一壶水烧开。
我们把交流电与直流电等效的数值称为交流电的什么呢？这一工我们就来共同学习“交流电的有效值”。
II 、讲授新课：一、交流电的有效值1．有效值由来：在电工技术中，有时并不需要知道交流电的瞬时值，而规定一个能够表征其大小的特定值——有效值，其依据是交流电流和直流电流通过电阻时，电阻都要消耗电能(热效应)。
设正弦交流电流i (t )在一个周期T 时间内，使一电阻R 消耗的电能为Q R ，另有一相应的直流电流I 在时间T 内也使该电阻R 消耗相同的电能，即Q R = I 2RT 。
就平均对电阻作功的能力来说，这两个电流(i 与I )是等效的，则该直流电流I 的数值可以表示交流电流i (t )的大小，于是把这一特定的数值I 称为交流电流的有效值。
2.有效值定义：相同时间内让一直流电和交流电通过同一段电阻，若产生的热量相同，则把该直流电大小称为该交流电的有效值。
3.有效值与最大值间关系：理论与实验均可证明，正弦交流电流i 的有效值I 等于其振幅(最大值)I m 的0.707倍，即m m 707.02I I I == m m707.02U U U == m m707.02E E E ==4.通常所说的交流电的电流、电压 、电动势的值，不作特殊说明都是指有效值，如市电电压是220V ，是指其有效值为220V ；交流电流表、电压表上的刻度指示数值都是指有效值。
5.在选择电器的耐压值，必须考虑电压的最大值。
例如，耐压为220V 的电容器就不能接到有效值为220V 的交流电路上，因为电压的有效值为220v 时，电压的最大值U m =2U=1.414×220V = 311V会使电容器因击穿而损坏。
二、例题分析：一个正弦交流电流在t=0时刻，它的瞬时值i （0）=1A ，其初相0ϕ=6π，试求它的有效值。
解：设正弦交流电的瞬时值的表达式为：i (t ) = I m sin(ωt + ϕi 0)将t=0、i(0)=1、0ϕ=6π代入上式，得到i(0)= I m sin(ω×0 + 6π)= I m sin(6π) = 1A则I m = 2A再根据有效值与最大值的关系，求出有效值为m m707.02I I I ==≈1.414AⅢ、课堂小结：1． 交流电的有效值；2． 交流电的最大值；3． 交流电的有效值与最大值的关系。
Ⅵ、课余作业：课本P116小练习2。
V 、教学后记：第五章正弦交流电§5－2、旋转矢量课时一教学目的1、熟悉正弦交流的瞬时值表达式及波形图的表示方法；2、理解正弦交流的旋转矢量的表示方法；教学重、难点教学重点：正弦交流的瞬时值表达式及波形图的表示方法教学难点：波形图的表示方法，旋转矢量的表示方法教学方法：讲授法教学时数：两课时授完。
教具：黑板、多媒体课件等。
教学过程：I、复习提问：[1]正弦交流电的三要素及判定方法；[2]相位差的定义及相关物理意义。
由正弦交流电的表示最常见解析式及波形图方法引入课题 --正弦交流电的表示方法II、讲授新课：一、正弦交流电的解析式表示法定义：用三角函数式表示正弦交流电随时间变化规律的方法。