单相正弦交流电路—学案（1）

1、第三部分 单相正弦交流电路（1）1、 教学要求：1、 理解正弦交流电的基本概念及正弦交流电参数的相互关系。2、 理解正弦量的解析式、波形图、相量图及其相互转换。3、 掌握单一元件电压与电流的关系，理解感抗、容抗、有功功率、无功功率的概念，掌握其计算方法。4、 理解多个元件串联电路电压与电流关系及各种功率的分析计算，会判断电路性质。5、 了解功率因数的含义及提高功率因数的方法。2、 知识梳理：1、 电路及其组成和作用（1）电路的组成电源、用电器、中间环节（导线、开关）（2）电路的作用是实现电能的传输和转换。2、电路的基本物理量（1）电流定义：电荷的定向移动形成电流。电流的大小是指单位时间内通过导

2、体截面的电荷量。公式：I= 单位：A（安培）电流的方向：规定为正电荷定向移动的方向。1A=mA=A（2）电阻：导体对电流的阻碍作用。电阻定律内容：在一定温度下，导体的电阻和它的长度成正比，而和它的横截面积成反比。公式：R= （电阻定律）注意：一般金属导体的电阻随温度的升高而增大。如果在温度为t1时，导体的电阻为R1，在温度为t2时，导体的电阻为R2，则电阻的温度系数为 = 即 （3）电压定义：单位正电荷由a点移到b点时电场力所做的功，称为ab两点间的电位差，即a、b间的电压，用符号U表示。公式：U = 单位：V（伏特）实际方向：高电位指向低电位（高电位为“+”极，低电位为“”极）（4）电动势定

3、义：非静电力（局外力）将单位正电荷由低电位（）移到高电位（+）所做的功。用符号E表示。公式：E = 单位：V（伏特）实际方向：由电源的负极指向正极（5）电位定义：电路中某点的电位，就是该点相对于参考点之间的电压，用符号V表示。单位与电压相同。参考点电位规定为零伏，用符号“”表示。计算电路各点电位，首先应选定参考点。注意：电位与电压的区别：电位具有相对性（即参考点选择不同，电路中各点的电位也随之改变）；电压具有绝对性（即电路中任意亮点间的电压不随参考点的变化而变化）。（6）电功（电能）和电功率电功定义：电场力所做的功叫做电功。电场力做功的过程，实际上是电能与其他形式能量转换的过程。公式：W =

4、UIt 单位：焦耳（J），度（KWh）。1度=3.6×焦耳电功率定义：单位时间内电场力所做的功，称之为电功率。公式：P = = UI 单位：瓦（W）（7）焦耳定律内容：电流流过导体产生的热量，与电流强度的平方，导体的电阻和通电时间成正比。公式：Q = 单位：焦耳（J）注意：只有在纯电阻电路中，电场力所做的功（电功）才等于电流产生的热量（电热）。即W=Q。3、 练习题电路的基本物理量一、填空题1、电路是由 、 、 和 等组成的闭合回路。电路的作用是实现电能的 和 。2、电路通常有 、 和 三种状态。3、电荷的 移动形成电流。它的大小是指单位 内通过导体截面的 。4、电流是 量，但电流有

5、方向，规定 为电流的方向。在国际单位制中，电流的单位是 。5、0.18 mA= A= A6、形成电流的条件是 和 。7、在一定 下，导体的电阻和它的长度成 ，而和它的横截面积成 。8、均匀导体的电阻与导体的长度成 ，与导体截面积成 ，与材料的性质 ，而且还与 有关。一般来说，金属导体的电阻随温度的升高而 。9、电源电动势的方向规定为在电源内部由 端指向 端；而电压的方向规定由 端指向 端。10、电源的电动势在数值上等于电源两端的 ，但两者方向 。11、判别一个元件是吸收功率还是发出功率，可根据I、U的参考方向和P的数值来判别，在I、U采用关联方向下，若P>0，则元件 电功率；若P<

6、0，则元件 电功率。12、在分析与计算电路时，常任意选定某一方向作为电压或电流的 ，当所选的电压或电流方向与实际方向一致时，电压或电流为 值；反之为 值。二、判断题1、导体的长度和截面积都增大一倍，则该导体的电阻值也将增大一倍。 （ ）2、我们规定自负极通过电源内部指向正极的方向为电源电动势的方向。 （ ）3、电源电动势的大小由电源本身的性质所决定，与外电路无关。 （ ）4、直流电路中，有电压的原件一定有电流。（ ）5、额定电压为220V的白炽灯接在110V电源上，白炽灯消耗的功率为原来的1/4。（ ）三、选择题1、通过一个电阻的电流是5A，经过4min，通过该电阻的一个截面的电荷量是（ A、

7、20C B、50C C、1200 D、2000C2、 2、相同材料制成的两个均匀导体，长度之比为3：5，截面之比为4：1，则其电阻之比为（ ）A、12：5 B、3：20 C、7：6 D、20：33、 3、220V、40V白炽灯正常发光（ ），消耗的电能为1KW·h。（ ）A、20h B、40h C、45h D、25h4、 4、有一段导线的电阻为16，把它对折起来作为一条导线使用，其电阻是 （ ）A、4 B、8 C、16 D、325、 5、有一段导线电阻是8，将它拉长一倍，那么它的电阻是（ ）A、4 B、8 C、16 D、32四、计算题1、如图所示，通过电阻的电流强度I= -2A，表示什么意思？2、 连接以下元件，使成为一个电路。 3、一根长为100m、横截面积为2mm2的铜导线，则导线的电阻为多少？已知铜的电阻率为=1.75×10-8m4、现要绕制一个3欧的电阻，如果选用横截面积为0.22mm2的锰铜丝，问要多长？已知锰铜的电阻率为=4.4×10-7m5、一根10的电阻丝，均匀拉长到原来的3倍，电阻变为多少？6、有一个电炉，炉丝长50m，炉丝用镍铬丝，若炉丝电阻为5，问这根炉丝的截面积是多大？（镍铬丝的电阻率取1.1×10-6·m）7、一个1KW、220V的电炉，正常工作时电流多大？如果不考虑温度对电阻的影响，把它接在110V的电