RLC串联电路教案(同名21552)
《RLC串联电路》课件
仿真软件
Multisim、Simulink等电路仿真 软件，用于模拟RLC串联电路的 行为。
分析仿真结果
根据仿真结果，分析RLC串联电 路的特性和规律，并与实验结果 进行比较。
THANKS
感谢观看
《rlc串联电路》ppt 课件
目录
• RLC串联电路概述 • RLC串联电路的响应特性 • RLC串联电路的阻抗特性 • RLC串联电路的应用 • RLC串联电路的实验与仿真
01
RLC串联电路概述
定义与组成
总结词
RLC串联电路是由电阻（R）、电感（L）和电容（C） 三个元件串联而成的电路。
详细描述
02
RLC串联电路的响的输出从零开 始变化到最终稳态值的过程。
02 描述
瞬态响应是RLC串联电路对突然变化的输入信号 的即时反应，包括电流和电压的超调和振荡。
03 影响因素
电路的阻尼比、激励信号的大小和类型等。
稳态响应
01 定义
在足够长的时间后，电路的输出达到一个稳定状 态，此时的响应称为稳态响应。
RLC串联电路可以作为振荡器的一部分，用于产生特定频率 的交流信号。
详细描述
在振荡器设计中，RLC串联电路通常与放大器配合使用，通 过正反馈和选频网络的作用，产生特定频率的振荡信号。这 种振荡器广泛应用于信号源、测量仪器和电子仪器等领域。
05
RLC串联电路的实验与仿真
实验设备与器材
电源
为电路提供稳定的直流或交流电源。
电路的阻尼比、激励信号 的频率和幅度等。
03
RLC串联电路的阻抗特性
阻抗的定义与计算
阻抗的定义
阻抗是描述电路中阻碍电流通过的物理量，由电 阻、电感和电容共同决定。
RLC串联电路说课稿
第二章但想交流电路第五节：RLC串联电路说课稿一、说教材1.教材的地位和作用。
RLC串联电路的分析，它选自中等职业教材《电工电子技术及应用》第二版的第二章正弦交流电路中的第五节。
它在研究了RLC各独立元件（纯电阻、纯电感、纯电容）性能的基础上，分析RLC串联电路，所以通过本节的学习，为实际分析日光灯电路、收音机、电动机、变压器等用电设备的工作原理打下基础，这些在以后的学习中都会遇到。
同时这节课培养了学生逻辑思维、同学间的合作能力和动手能力。
2.教学目标。
根据教学大纲的要求，近几年的高考试题的分析以及学生现有水平，确定本节课的教学目标：①知识目标：掌握RLC串联电路相量法和相量图分析法，把握RLC串联电路的解题思路。
②能力目标：通过分组讨论，培养学生的合作能力；通过对比探究，培养学生理解和思维能力，提高学生观察、分析、综合及动手技能。
③发展目标：充分发挥学生的主观能动性，激发学生学习热情，培养学生严谨治学的态度。
3.教学重点、难点①教学重点，掌握RLC串联电路相量法和相量图分析方法。
②教学难点，相量图分析法的具体应用。
突破方法：相量和相量图分析方法4.教具：将全班学生分成6个小组，万用表6块（分6小组）、RLC串联电路学生电源刻度尺等二、说教法本节课的引入先出示一道RL串联在一块的题，求U R+ U L和 U总相等吗，由于之前学生类似的计算都是恒定电流，由于思维定势，学生容易得出U R + U L = U总这个错误的结论，教师再给出正确答案，但不必解释，让每个小组通过实验验证一下，学生疑惑不解的同时，告诉他们答案就在本节课内容里，从而激发起学生的求知欲望和创造了浓厚的学习氛围，然后复习各独立元件的性能，通过对比探究，点面结合，实验练习，实现对每个知识点的认识，理解，记忆，掌握。
设置意图：通过例题、复习引入，在独立元件达到记忆层次基础上，结合具电路，让学生在感性上认识RLC串联电路，引入课题。
三、说学法小组讨论合作探究的学习模式 四、教学程序一.例题、复习引入（4分钟）。
交流电路RLC串联教案
课内试验项目：RLC串联电路试验
提示注意事项，并重点讲解本次双踪示波器的使用方法。做好电
学生回答共同分析
第1页
教学
过程
教师活动
学生活动
导学达标
路图的连接示范，按照试验操作单对试验项目进行连接测试并作好记录。
二、结果分析与结论：（先提问1~2人）
为什么U≠UR+UL+ UC？
指导学生在示波器测出 的基础上画出电压相量三角形（假设：XL>XC）：
电压相量三角形的画图步骤：
设以电流相量为基准
已知电阻上的电压与电流同相位，满足欧姆定律即
观察电感上的电压波形，得其波形超前电流波形约90O，其数值大小应为 ，相量关系为 。
观察电容上的电压波形，其波形落后电流约90O，其数值大小应为 ，相量关系为 。
进行相量合成，得如下图所示的相量图
理解掌握共同分析
共同分析
第3页
教学
过程
教师活动
学生活动
达标导学
2、RLC串联电路电流和电压相位关系：从双踪示波器上明显可以看出：在电阻R上，UR与i同相；在电感L上UL与i相差90度（超前）；在电容C上Uc与i也相差90度（滞后）
3、从阻抗Z看电路性质：
由式：
可作出一个阻抗三角形。它与电压三角形相似，电压三角形的每边乘以电流即可得功率三角形。从阻抗三角形可得出：
三、R、L串联电路的功率关系和功率因数
将电压三角形的三边乘上I，就可得到各功率之间的关系，称“功率三角形”如下图所示：
从功率三角形可以得到三个功率之间的关系式：
S为视在功率，其单位为V· A（伏安）
其中：
从功率三角形还可以得到：
P=UIcosΦ
电路实验RLC串联电路的暂态学习教案
第2页/共16页
第三页，编辑于星期二：九点 五十四分。
实验原理
RC串联电路暂态过程
充电过程
iR q E C
R dq q E
dt C
RC
Uc UR
E(1et Eet/
/
)
第3页/共16页
第四页，编辑于星期二：九点 五十四分。
放电过程
R dq 1 q 0 dt C
UC Ur
电路实验RLC串联电路的暂态
会计学
1
第一页，编辑于星期二：九点 五十四分。
实验目的
研究RC、RLC串联电路的暂态特性； 学习利用示波器观测图形；
加深对R、L和C各元件在电路中作用的
认识。
第1页/共16页
第二页，编辑于星期二：九点 五十四分。
实验仪器
双踪示波器
万用表 电感器
信号发生器
电容器 电阻箱
第十三页，编辑于星期二：九点 五十四分。
二. 研究欠阻尼状态的RLC暂态过程
L=10mH R=100Ω
TIME/DIV : mS/格；V/DIV: V/格
T （小格）
U C (小格)
记录相邻10-12个顶点坐标！
第13页/共16页
第十四页，编辑于星期二：九点 五十四分。
数据处理
列表，计算出真实电容
① R=1000Ω,TIME/DIV： ms/格；V/DIV：
V/格
T（小格） 0.0 1.0 2.0 …
U C ( 小格)
0.0 ……
②R=2000Ω,TIME/DIV： ms/格；V/DIV：
20.0
V/格
T （小格） 0.0 1. 0 2.0 …
20.0
U C (小格)
电工电子教案2.5 RLC串联电路
C=32μF，电源电压为 u 220 2 sin(314t π)V
试求：
3
（1）电路中的电流；
（2）电压与电流的相位差；
（3）电阻、电感和电容的电压。
二、串联谐振
1.串联谐振
➢在RLC串联电路中，发生总电压和电流同相的现 象称为串联谐振；
➢串联谐振的条件为：X L X C
➢串联谐振频率（固有频率）为： 1
f0 2π LC
[动画演示]：串联谐振电路
二、串联谐振
2.串联谐振特点
（1）阻抗最小，且为纯电阻，即 Z =R； （2）电路中的电流最大，且与电压同相，即：
U I0 R
（3）电感与电容两端的电压相等，其大小为
总电压的Q倍，即：
UL
U C
QU
XL R
U
XC RU来自Q称为串联谐振电路的品质因数
➢电压和电流有效值之间仍符合欧姆定律，即：
IU Z
➢ Z 体现了电路对电流的阻碍作用，称为阻抗， 其单位仍为欧姆（Ω）。
Z R2 (XL XC )2
[动画演示]：RLC串联电路的特点
一、电流与电压的关系
1.数值关系
各电压之间关系为：
u uR uL uC
U UR UL UC
S P2 (QL QC )2
第五节 RLC串联电路
【课后作业】 1．教材中复习思考题第6、8题； 2．《电工电子技术及应用学习指导与练习》 第二章 填空题：17、18、19、20、21； 单项选择题：13、14、19、21、23、24、 25、26； 判断题：14、17、18、20； 计算题：2、3、4、7
三、电路的功率
3. 无功功率
RLC串联电路的暂态过程教案
温州大学课程教案RLC串联电路的暂态过程学院物理与电子信息工程学院课程名称普通物理实验（三）学时 3教材大学基础物理授课教师罗海军授课对象11物本20XX年10月授课时间：具体见运行表格。
授课类型：实验课授课题目：RLC串联电路的暂态过程本授课单元教学目标：1．研究RC、RLC串联电路的暂态特性。
2．利用示波器来记录和显示图像。
3．加深对R、L和C各元件在电路中的作用的认识。
本授课单元教学重点和难点：重点：1．RC串联电路的暂态过程的特性；2．欠阻尼状态过程的RC串联电路的暂态特性。
难点：1．三种阻尼状态的特征和条件的分析。
2．数据的记录和作图分析。
3. 示波器的操作。
本授课单元教学过程设计：实验理论指导采用黑板板书和幻灯片或PPT媒体教学等相结合。
黑板板书主要列数据的记录和处理以及注意事项。
本单元分3课时完成：1．课前预习报告检查和座位安排：10-20分钟（提前进行）。
2．理论指导：20-30分钟：3．学生实验及指导：115－125分钟。
理论指导：0-5min：实验背景、实验目的、实验仪器介绍。
板书知识点如下：（一）实验背景（幻灯片）1．电路暂态过程就是电源接通或断开“瞬间”，电路中的电流或电压非稳定的变化过程。
2．电路必须预先考虑到暂态过程中的过渡现象，3．暂态过程可以从积极方面控制和利用，如提高过渡速度，可获得高电压或大电流等。
（二）实验目的（幻灯片）1．研究RC串联电路的暂态特性。
2．研究RLC串联电路的暂态特性。
3．加深R、L和C各元件在电路中的作用。
（三）实验仪器（幻灯片）双踪示波器、信号发生器、万用表、 电容器、电感器、电阻箱等。
5-10min ：实验原理的讲解： 板书主要知识点：（四）实验原理（幻灯片） 1．RC 串联电路暂态过程将电阻R 和电容C 串联成如20-1所示的电路图，当K 与“1”接通时，其充电方程为： q iR E C+= （20.1）或写成 dq q R E dtC+= （20.2）图20-1 RC 串联电路的暂态过程示意图 上述方程的初始条件是0)0(q =，因此可以解出式（20.2）的解 /(1)t q Q eτ-=- （20.3）式中 τ（RC ）称为RC 串联电路的时间常数，单位为秒；Q （EC =）为电容器C 端电压为E 时所贮藏的电荷量大小，单位为库仑；q 为t 时刻电容器贮藏的电荷量。
RLC串联电路课程教案
课题： R-L-C 串联电路科目：《电工基础》课型：新课课时：45分钟授课教师：王志庆授课地点：多媒体教室授课班级：电子信息074授课时间：2008年5月7日下午第一节芜湖市职教中心步骤教师活动学生活动设计意图复习提问引入新课主题展开教师引导观察在纯电阻电路中：在纯电感电路中：在纯电容电路中：【板书】R-L-C 串联电路定义：由电阻、电感和电容相串联所组成的电路，叫做R-L-C串联电路【投影】学生思考回答学生观看投影内容学生观察思考教师设问，为引入后续新课内容铺垫利用多媒体营造氛围，创设情境，激发学生的学习兴趣启发提问师生共同讨论教师设疑引入新知教师小结得出结论引入新知【投影】ULURIUC【板书】1、当XL>XC时，则UL>UC,端电压应为三个分电压的相量和，如图：【投影】【讲析】由图知：端电压比电流超前一个小于900的角，电路呈感性，叫做电感性电路。
端电压与电流的相位差为：>0【板书】2、当XL<XC时，则UL<UC,则相量关系如图：投影加深印象学生观看投影观察思考学生观看投影观察思考提示学生，注意重点通过投影有更加直观的理解通过提示，引出下一步新的知识点RXXarctgUUUarctg CLRCL-=-=ϕ教师小结得出结论引入新知教师小结得出结论引入新知【讲析】由图知：端电压比电流滞后一个小于900的角，电路呈容性，叫做电容性电路。
<0【板书】3、当XL＝XC时，则UL＝UC, 则相量关系如图：【讲析】由图知：电感两端电压和电容两端电压大小相等，相位相反，所以端电压等于电阻两端电压，U=UR，电路呈阻性，这种状态又叫做串联谐振。
=0【板书】二.端电压与电流的大小关系【讲析】由图知，电路的端电压与各分电压构成一个直角三角形，称为电压三角形。
由几何关系知，斜边为端电压，两个直角边：一个电阻两端的电压UR，一个是电感与电容两端电压之差∣ UL—UC∣。
【公式推导】式中：ZXXRCL=-+22)(学生观看投影观察思考配合教师完成归纳小结，同时巩固新知识提示学生，注意重点帮助学生巩固知识RXXarctgUUUarctg CLRCL-=-=ϕRXXarctgUUUarctg CLRCL-=-=ϕ步骤教师活动学生活动设计意图讲解分析讲解分析IZU=此式为R-L-C串联电路欧姆定律的表达式| Z | 也具有对电流起阻碍作用的性质，其单位是欧姆（Ω），称之为电路的阻抗。
RLC串联电路教学设计
RLC串联电路教学设计一、正弦交流电的基本概念1.交流电的概念2.正弦交流电的产生下图为线圈感应电动势的波形3.描述交流电的物理量1）周期、频率和角频率2）幅值3）初相位4）瞬时值例5-1对于下图所示的交流电压波形，请说出该交流电三要素的大小，其中横坐标轴的单位是s，纵坐标轴的单位是V。
解该交流电压的周期为T＝8 s，角频率为ω＝2πT=2π8 rad/s=π4 rad/s交流电压的幅值为4 V。
交流电压的初相位为π4 rad。
4.相位差下图为交流电的相位关系。
相位差指的是两个同频率正弦量之间的相位之差，由于同频率正弦量之间的相位之差实际上就等于它们的初相之差，因此相位差就是两个同频率正弦量的初相之差。
需要注意的是，不同频率的正弦量之间是没有相位差的概念的。
5.交流电的有效值和平均值在工程中，有时人们并不关心交流电是否变化和怎样变化，而是关心交流电做功所产生的效果，这种效果常用有效值和平均值来表示。
1）交流电的有效值交流电的有效值是根据它的热效应确定的。
通常说照明电路的电压是220 V，就是指有效值，与其对应的交流电压的幅值是311 V。
各种交流电的电器设备上所标的额定电压和额定电流均为有效值。
另外，利用交流电流表和交流电压表测量的交流电流和交流电压也都是有效值。
2）交流电的平均值交流电半个周期内所有瞬时值的平均值称为交流电的平均值。
二、正弦量的相量表示法正弦交流电可用三角函数式（解析式）和波形图表示。
它的优点是：第一，把几个同频率的正弦量画在同一相量图上，可直观快捷地解决一些特殊的交流电路分析问题；第二，复数运算法准确地解决了复杂交流电路的计算问题。
1.相量下图为旋转矢量表示正弦量。
2.相量图根据各个正弦量的大小和相位关系用初始位置的有向线段画出的若干个相量的图形，称为相量图。
实际应用中可不画坐标轴，参考相量画在水平方向。
相量图如下图所示。
从图中可以看出，电流超前电压75°。
三、电阻元件的交流电路1.电阻元件上电压与电流的关系2.电阻元件的功率四、电感元件的交流电路1.电感元件上电压与电流的关系2.电感元件的功率与储能。
rlc串、并联电路及荧光灯电路 教案
rlc串、并联电路及荧光灯电路教案文章标题：深入理解RLC串、并联电路及荧光灯电路的教案目录：1. 引言2. RLC串、并联电路的基本概念3. RLC串、并联电路的特性分析4. 荧光灯电路的工作原理5. RLC串、并联电路及荧光灯电路的教学案例6. 总结与回顾7. 个人观点和理解引言在本文中，我们将深入探讨RLC串、并联电路以及荧光灯电路相关的概念和特性，旨在帮助读者更全面、深入地理解这些电路的工作原理和应用场景。
通过结合教学案例，我们将从简到繁，由浅入深地向读者介绍这些电路的相关知识。
希望本文能够对读者有所帮助。
RLC串、并联电路的基本概念让我们来了解一下RLC串、并联电路的基本概念。
RLC电路是由电阻（R）、电感（L）和电容（C）组成的电路。
在串联电路中，这三个元件依次连接在一起，而在并联电路中，这三个元件是并联连接的。
RLC 电路在电路理论和实际应用中具有重要的地位，它们能够稳定电流和电压，同时也具有频率选择和信号滤波的功能。
RLC串、并联电路的特性分析在RLC电路中，电阻产生的耗散效应会影响电路的频率特性和幅频特性。
当电路中存在电感和电容时，它们会产生感抗和容抗，从而影响电路的频率响应。
通过对RLC电路的特性分析，我们能够更好地理解电路的工作原理和性能表现，为电路的设计和应用提供有效的参考依据。
荧光灯电路的工作原理接下来，让我们来了解一下荧光灯电路的工作原理。
荧光灯电路是一种常见的照明电路，它通过放电和荧光粉发光的原理来实现照明效果。
在荧光灯电路中，电子通过电阻和电感产生的高压放电，激发荧光粉发出可见光。
荧光灯电路的工作原理涉及到许多电磁场和频率特性的知识，它也是RLC电路的一个典型应用案例。
RLC串、并联电路及荧光灯电路的教学案例通过以上的介绍，我们可以将RLC串、并联电路及荧光灯电路的相关知识应用到教学案例中。
我们可以结合实际电路，设计一些简单的RLC串、并联电路，并通过实验测量和分析电路的频率特性、幅频特性等，来加深学生对电路的理解。
RLC串联电路教案设计
课题：R-L-C 串联电路科目：《电工基础》课型：新课课时：45分钟授课教师：***授课地点：多媒体教室授课班级：电子信息074授课时间：2008年5月7日下午第一节芜湖市职教中心复习提问引入新课主题展开教师引导观察在纯电阻电路中：在纯电感电路中：在纯电容电路中：【板书】R-L-C 串联电路定义：由电阻、电感和电容相串联所组成的电路，叫做R-L-C串联电路【投影】学生思考回答学生观看投影容学生观察思考教师设问，为引入后续新课容铺垫利用多媒体营造氛围，创设情境，激发学生的学习兴趣步骤教师活动学生活动设计意图步骤教师活动学生活动设计意图启发提问师生共同讨论教师设疑引入新知教师小结得出结论引入新知【投影】U LU R IU C【板书】1、当X L>X C时，则U L>U C,端电压应为三个分电压的相量和，如图：【投影】【讲析】由图知：端电压比电流超前一个小于900的角，电路呈感性，叫做电感性电路。
端电压与电流的相位差为：>0【板书】2、当X L<X C时，则U L<U C ,则相量关系如图：投影加深印象学生观看投影观察思考学生观看投影观察思考提示学生，注意重点通过投影有更加直观的理解通过提示，引出下一步新的知识点RXXarctgUUUarctg CLRCL-=-=ϕ式中：Z X X R C L =-+22)(步骤 教 师 活 动 学 生 活 动设计意图讲解 分析讲解I Z U =此式为R-L-C 串联电路欧姆定律的表达式| Z | 也具有对电流起阻碍作用的性质，其单位是欧姆（Ω），称之为电路的阻抗。
感抗和容抗之差叫做电抗，用X 表示， X=X L —X C ，单位也是欧姆（Ω）【讲析】将电压三角形各边除以电流I 可得到另一个直角三角形——称为阻抗三角形。
【投影】 【讲析】电压三角形与阻抗三角形是相似形， | Z | 与R 的夹角ϕ也叫做阻抗角，它是端电压与电流之间的相位差。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
《RLC串联交流电路》教案
一、教学目的
1、理解并掌握RLC串联交流电路中电压与电流的数值、相位关系
2、理解电压三角形和阻抗三角形的组成
3、熟练运用相量图计算RLC串联电路中的电流和电压
二、教学重点
1、掌握RLC串联电路的相量图
2、理解并掌握RLC串联电路端电压与电流的大小关系
三、教学难点
1、RLC串联电路电压与电流的大小和相位关系
四、教学课时
五、教学过程
（一）复习旧课，引入新课：
1、复习单一参数交流电路
2、引出问题
正弦交流电路一定是单一参数特性吗？
分析：
1、实际电路往往由多种元件构成，不同元件性质不同。
例如，荧光灯电路
2、交流电路中的实际元件往往有多重性质，如电感线圈存在一定的电阻， 匝与匝之间还有电容效应
因此，单一参数交流电路知识一种理想情况，具有多元件、多参数的电路模型更接近于实际应用的电路。
3、新的学习任务
研究多元件、多参数的交流电路
（二）新课讲授
图1 RLC 串联交流电路
1、电压与电流的关系
以电流作为参考，设表达式为
则
由基尔霍夫第二定律可知，C L R u u u u ++=
)90sin()90sin(sin ︒︒-+++=t X I t X I t R I u C m L m m ωωω
同频率正弦量的和仍为同频率的正弦量，因此电路总电压u 也是频率为 的正弦量。
＋ u Ｒ － ＋ u Ｌ － ＋ u Ｃ－ R Ｌ Ｃ Ｂ Ａ ＋ －
u i i
正弦量可以用矢量表示，则(1)式为：
C
L R U U U U &&&&++=
[]Z I I jX R I X X j R U C
L &&&&=+=-+=)()( 这是RLC 串联电路中总电压和总电流的关系，形式和欧姆定律类似，所以也称 相量形式的欧姆定律。
RLC 串联电路中总电压和总电流的数值关系： 22)(C L R U U U U -+=
22)(C L X X R I -+=
Z I =
RLC 串联电路中电压电流的相位关系
R
X X U U U C L R C L -=-=arctan arctan ϕ 上述分析过程，我们用矢量表示正弦量，根据复数运算的相关知识进行分析得出了结
论。
由于相量图可以更直观地描述正弦交流电中的数值和相位关系，我们来尝试画出。
图2 RLC 串联电路的相量图 (C)
ＸＬ＞ＸＣ ＸＬ＜ＸＣ ＸＬ＝ＸＣ
电压三角形
22)(C L R U U U U -+=
22)(C L X X R I -+=
R
C L U U U -=arctan ϕ
电压三角形各条边同除以电流有效值I ，
可得到一个阻抗三角形：
阻抗三角形
2222)(X R I X X R I Z C L +=-+=
R
X X C L -=arctan ϕ
2、RLC 串联电路的性质
a 、X L >X C ，则U L >U C ,电压比电流超前Φ，电路呈电感性，称电感性电路。
b 、X L <X C , 则U L <U C ,电压比电流滞后Φ，电路呈电容性，称电容性电路。
c 、X L =X C , 则U L =U C ,电压和电流同相，电路呈电阻性，称电阻性电路。
3、课堂练习
例 1 在图1所示RLC 串联电路中，已知V t u )60314sin(2220︒+=，F C mH L R μ40,12730==Ω=，。
求：
（1）电路中的总电流 i
（2）各元件两端的电压C L R u u u 、、
4、课堂小结
到现在为止，我们通过层层的分析，探索出了RLC 交流电路分析计算方法，明确了RLC 串联电路中总电压、总电流之间的关系，会通过电抗来判断电路的
性质。
在这个过程中，我们灵活运用了正弦交流电的三种表示方法瞬时值表达式、矢量、相量图，扬长避短，避免复杂的计算，能较直观地得出结论。
这启发我们，在进行研究和学习的时候，要注意根据研究对象的特点，合理地选取恰当的方法和工具。
善于思考的同学可能会发现新的问题：如果RLC三种元件不是串联而是并联，电路中的电压电流关系和电路性质又如何？下次课我们一起来讨论这个问题，请同学们课下做好预习。
5、作业布置：
课后习题。