《电工学教案》word版

1、百色市财经职业技术学校百色是民族旅游学校教 案授课专业： 计算机 授课名称： 电工学 授课教师： 杨英炎 教务负责人： 王国政 学校负责人： 马德峰 年 月 日 第 次课 2 学时 授课时间 80分钟课题（章节）0绪论1.1电路的模型、电路基本物理量教学目的与要求：掌握电路、电流、电压和功率的基本知识教学重点、难点：1.电流、电压和功率的概念，计算公式 2. 电位和电压的关系教学方法及师生互动设计：讲授法和归纳法课堂练习、作业：课后小结：第 页教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时间分配、临时更改等）新课一、导入新课联系生活实际引导同学们说出电路的组成，利用多媒体课件投影实际电路的画面，激发

2、学生的学习兴趣，集中学生的注意力。二、讲授新课教学环节1： 电路的基本结构（一）电路的组成和功能教师活动：引导学生联系实际说出实际生活中的电路例子，多媒体演示实际电路；学生活动： 联系实际总结一般电路的组成及各部分的作用；能力培养：锻炼学生的观察能力和综合概括能力。（二）电路的状态和电路图教师活动：实验演示照明电路的各种状态后多媒体动画分析；学生活动： 联系实际和实验总结电路的三种状态，练习画简单的电路图；教学环节2：电路的基本物理量 （一）电流电流的形成Ø 带电质点有规则的运动形成电流；Ø 电流的方向通常规定为正电荷运动的方向；Ø 正、负两种电荷的运动都能形成电

3、流；Ø 单位时间内通过导体横截面的总电荷量。电流的参考方向 Ø 参考方向是一种假定的方向，可以任意指定；Ø 实际方向必须根据计算结果判断: 若得数为正，说明参考方向和实际方向一致； 若得数为负，说明参考方向和实际方向相反。（二）电压1）电压的形成Ø 导体中有电流通过，导体两端必须有电压的作用 ；Ø 单位正电荷从a点移动到b点电场力所做的功：电压的参考方向 Ø 与电流一样，也可以任意假设电压的参考方向，并在电路图中标出；Ø 电压的参考方向不一定就是它的实际方向。电位： Ø 电路中的每一点都有一定的电位；Ø

4、电位是相对的，其值是不唯一的；Ø 电路中任意两点之间的电位差即为该两点之间的电压；Ø 电压值是唯一的 。 电能Ø 电场力推动自由电荷定向移动所做的功叫电能；Ø 电场力做功的过程实际上是电能转化为其他形式的能的过程 。 （2）电功率 Ø 电功率是单位时间内电路产生或消耗的电能。 小结：本次课程的重点是电流、电压、功率的大小计算方法。同学要结合课后的作业来加强练习。作业：课后的习题练习。 第 次课 2 学时 授课时间 80分钟课题（章节）1.1.3电阻元件的电压、电流关系1.1.4电压源和电流源教学目的与要求：掌握电阻欧姆定律和电阻元件的功率计算。

5、掌握电压源和电流源的基本知识教学重点、难点：1.电路的欧姆定律 2. 电压源和电流源的基本知识教学方法及师生互动设计：讲授法和对比法课堂练习、作业：课后小结：第 页教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时间分配、临时更改等）新课一、导入新课复习上节课学习的知识（重点是电流、电压这两个与本节课关系教密切的物理量），联系生活实际引导同学们说出实际生产和生活中常见的负载有哪一些，利用多媒体课件投影各种不同的负载的画面，学生讨论那些负载实际是一种类型，调动学生的好奇心，激发学生的学习兴趣，集中学生的注意力。二、讲授新课（一）电阻的定义和阻值的计算教师活动： 实物演示各种不同的电阻（多多益善）对照实物讲

6、解电阻的定义分类、阻值大小的计算；学生活动： 观察各种不同电阻的外观，掌握的电阻的分类，总结电阻的阻值不同的原因。能力培养：培养学生的观察能力和总结能力。（二）色环电阻阻值的标法教师活动： 实物演示色环电阻，借助多媒体投影色环电阻和色环的读法；学生活动： 观察色环电阻的外观，掌握的色环电阻的读法，会读不同色环电阻的阻值。欧姆定律（一）部分电路的欧姆定律教师活动：多媒体说明实验的要求和目的，学生作完实验后教师总结、说明；学生活动：分小组动手操作实验，记录实验数据，总结实验结论。（二）全电路的欧姆定律教师活动：多媒体说明实验的要求和目的，学生作完实验后教师总结、说明； 学生活动：分小组动手操作实验

7、，记录实验数据，总结实验结论。1、电阻阻值的计算 2、色环电阻阻值的读法：色环电阻很漂亮，环环颜色不一样。四环两环表数字，第三环是零个数。最后一环表误差，要知阻值三者加。部分电路的欧姆定律和全电路的欧姆定律（1）部分电路欧姆定律在一段电路中，电路中的电流与电阻两端的电压成正比，与电阻成反比，这个关系称为部分电路欧姆定律。其公式为或（2）全电路的欧姆定律一个由电源和负载组成的闭合电路，叫做全电路，如图1-6所示。闭合电路中的电流与电源电动势成正比，与电路的总电阻（负载电阻和电源内阻之和）成反比，这就是全电路欧姆定律。公式为了解电压源的概念和特点电压源中电压极性和电流方向的判断。了解电流源的概念和

8、特点电流源的符号表示小结：本次课程主要学习的是电路的欧姆定律，对欧姆定律的计算问题要重视，多做题目。 第 次课 2 学时 授课时间 80分钟课题（章节）1.2.1电阻的串联和并联1.2.2 电路的工作状态教学目的与要求：掌握电阻串联及其分压、电阻并联及其分流定律。掌握电路的三种工作状态教学重点、难点：1.分压和分流定律及其计算问题 2. 电压源和电流源的基本知识教学方法及师生互动设计：讲授法和对比法课堂练习、作业：课后小结：第 页教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时间分配、临时更改等）新课一、导入新课联系生活实际引导同学们说出电阻的串并联在生活中的应用。提示本次课程的重点和难点内容。二、讲

9、授新课1：电阻的串联 1、通过各电阻的电流为同一电流；外加电压等于各电阻电压之和；总电阻为各个电阻之和，在上述电路中；各个电阻两端的电压与它们的阻值成正比；各个电阻消耗的功率跟阻值成正比。两个电阻串联时分压公式为 串联电路的特点：通过各电阻的电流为同一电流 ；外加电压等于各电阻电压之和 ；总电阻为各个电阻之和 ；电阻两端的电压与它们的阻值成正比 ；电阻消耗的功率跟它的阻值成正比 。2、各并联电阻承受同一电压；各电阻电流之和等于总电流；等效电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和；通过各电阻的电流与其阻值成反比；各个电阻消耗的功率跟它的阻值成反比。两个电阻并联时分流公式为 并联电路的特点：各并联电阻承

10、受同一电压 ；各电阻电流之和等于总电流 ；等效电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和 ；通过各电阻的电流与其阻值成反比 ；各个电阻消耗的功率跟它的阻值成反比。 四、课堂练习一个110V/8W的指示灯，欲接到220的电源上使用。为使该灯泡安全工作，应串联多大的分压电阻?该电阻的功率应为多大?电路的工作状态：通路短路断路了解三种状态的特点小结：主要知识点是：电阻的串联和并联作业布置：16页 1.7 第 次课 2 学时 授课时间 80分钟课题（章节）1.2.3基尔霍夫定律教学目的与要求：掌握闭合电路的基尔霍夫电压和电流定律教学重点、难点：1.闭合电路的基尔霍夫电压和电流定律 2. 基尔霍夫电压定律和电流

11、定律的计算问题教学方法及师生互动设计：讲授法和对比法课堂练习、作业：课后小结：第 页教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时间分配、临时更改等）新课一、导入新课学生在初中物理课和前几节接触的都是简单直流电路的知识，相对而言难度较小，从本节开始就深入到复杂直流电路，除了知识难度的增大外，学生分析问题的方法、切入点也需要完成的质的飞跃，这对学生提出较大的挑战。借助实验和多媒体的投影，充分激发学生的好奇心、求知欲，引导学生较快地掌握复杂直流电路的分析方法。二、讲授新课教学环节1：复杂直流电路通过几种复杂直流电路，讲解支路、节点、回路、网孔的定义教学环节2：基尔霍夫电流定律（一）基尔霍夫电流定律的内容

12、1、基尔霍夫电流定律，简称KCL，又称节点电流定律。它反映了电路中各个支路电流之间的关系，其内容为：在任意瞬间，流入任一节点的电流总和等于从这个节点流出的电流总和。其表达式为电路如图1-12所示，试计算电流I1。图1-12 例1-4图基尔霍夫电压定律尔霍夫电压定律，简称KVL，又称回路电压定律。它反映了电路中各个元件电压之间的关系。其内容为：在任意瞬间，沿电路中任一回路，各段电压的代数和恒为零，即支路电流法是以各条支路电流为未知量，根据基尔霍夫定律列出联立方程组求解支路电流的方法。电路如图1-15所示，应用基尔霍夫定律计算未知电压。小结：电路的基尔霍夫电压和电流定律总结起来很简单，计算起来变化

13、很多，主要是在计算过程中回路方向和电压电流方向的确定问题，同学们要多加练习。作业：16页 1.8 第 次课 2 学时 授课时间 80分钟课题（章节）1.2.3基尔霍夫定律(续)教学目的与要求：掌握闭合电路的基尔霍夫电压和电流定律教学重点、难点：1. 闭合电路的基尔霍夫电压和电流定律 2. 基尔霍夫电压定律和电流定律的计算问题教学方法及师生互动设计：练习法课堂练习、作业：课后小结：第 页教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时间分配、临时更改等）新课导入：在我们的学习了基尔霍夫定律后，我们关键是掌握该定理在电路计算中的应用。过程一、再次复习基尔霍夫定理的数学表达式和公式应用。过程二、练习该定理在

14、电路计算中的应用。1回路：在电路中由支路组成的任一闭合路径。注意：图 1.34 所示电路中除了有回路 I 和回路 II 以外，沿电路外围由电动势、电阻、也构成一个回路。图 1.34具有两个结点的电路2基尔霍夫第二定律：任一瞬时沿回路绕行一周，所有电动势的代数和等于所有电压降的代数和。 或 例1.11列写出图 1.34 电路中回路的基尔霍夫第二定律表达式。解设定回路I的绕行方向为顺时针方向，那么电动势方向与绕行方向一致时为正，相反时为负；电压降方向由电流方向决定，所以电流方向与绕行方向一致时为正，相反时为负。或 【小结】 1基尔霍夫电流定律（KCL）反映了汇合到电路中任一节点的各支路电流间的相互

15、制约关系。基尔霍夫电流定律可以推广应用于包围部分电路的任一假设的闭合面。2基尔霍夫电压定律（KVL）反映了一个回路中各段电压间的相互制约关系。基尔霍夫电压定律可以推广应用于开路电路。过程三、小结本次课程的内容。 第 次课 2 学时 授课时间 80分钟课题（章节）1.3.1支路电流法教学目的与要求：通过支路电流法求复杂电路的支路电流教学重点、难点：支路电路法解决复杂电路的计算问题，正确的列出支路电流和电压方程教学方法及师生互动设计：练习法课堂练习、作业：课后小结：第 页教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时间分配、临时更改等）新课导入：电路的分析是按照已经给定的电路的结构和参数计算电路的有关物

16、理量。支路电流法是我们解决复杂电路的一种常用方法。过程一、再次复习基尔霍夫定理的数学表达式和公式应用。过程二、讲解支路电流法解题的1.3.1 支路电流法1复杂电路：指像图 1.34 所示的这种无法用串、并联方法直接应用欧姆定律求解的电路。2支路电流法：以支路电流为求解对象，应用基尔霍夫第一、第二定律对结点和回路列出所需的方程组，然后求解各支路电流。3支路电流法解题步骤：步骤一：选择各支路电流参考方向。在图 1.34 中，选取支路电流、和参考方向如图中所示。步骤二：根据结点数列写独立的结点电流方程式。在图 1.34 所示电路中，有 A 和 B 两个结点，利用 KCL 列出结点方程式。结点A：结点

17、B：一般来说，电路中有 2 个结点时，只能列出1个独立方程，可以在 2 个结点中任选其中 1 个方程。步骤三：根据网孔（内部不含支路的回路），利用KVL列写回路电压方程式，补齐不足的方程数。一般情况下以网孔为对象列写电压方程为宜，这样可以防止列写的电压方程不独立。利用 KVL，对回路 I 和回路 II 列写电压方程式。回路 I：回路 II： 步骤四：联立求解方程组，求出各支路电流数值。代入已知数值、，可求得电流。过程三、小结本次课程的内容。布置作业：课后练习：5题 第 次课 2 学时 授课时间 80分钟课题（章节）1.3.2电路中各点的点位计算教学目的与要求：学习计算电路中各点的点位教学重点、

18、难点：点位的计算方法，电位和电压的概念比较教学方法及师生互动设计：讲授法课堂练习、作业：课后小结：第 页教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时间分配、临时更改等）新课导入：电路的分析中我们经常用到点位这一物理量。优势根据电路中某点电位的高低直接来分析电路的工作状态、过程一、讲解电路中电位的概念电路中各点的电位是相对的物理量。若不选定参考点，就无法确定各点的电位值，如果选定参考点，就可以确定各点的电位。在工程中我们常选用那个大地作为参考点，认为大地电位为零。过程二、讲解电路中各点电位的求解方法。1.3.1 支路电流法1复杂电路：指像图 1.34 所示的这种无法用串、并联方法直接应用欧姆定律求解

19、的电路。2支路电流法：以支路电流为求解对象，应用基尔霍夫第一、第二定律对结点和回路列出所需的方程组，然后求解各支路电流。3支路电流法解题步骤：步骤一：选择各支路电流参考方向。在图 1.34 中，选取支路电流、和参考方向如图中所示。步骤二：根据结点数列写独立的结点电流方程式。在图 1.34 所示电路中，有 A 和 B 两个结点，利用 KCL 列出结点方程式。结点A：结点B：一般来说，电路中有 2 个结点时，只能列出1个独立方程，可以在 2 个结点中任选其中 1 个方程。步骤三：根据网孔（内部不含支路的回路），利用KVL列写回路电压方程式，补齐不足的方程数。一般情况下以网孔为对象列写电压方程为宜，

20、这样可以防止列写的电压方程不独立。利用 KVL，对回路 I 和回路 II 列写电压方程式。回路 I：回路 II： 步骤四：联立求解方程组，求出各支路电流数值。代入已知数值、，可求得电流。过程三、小结本次课程的内容。布置作业：课堂练习，求上面图中，电路中A点的电位和B点电位之间的电压、 第 次课 2 学时 授课时间 80分钟课题（章节）复习第一章教学目的与要求：第一章的知识点总结和概括教学重点、难点：教学方法及师生互动设计：课堂练习、作业：课后小结：第 页教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时间分配、临时更改等）新课导入：今天我们学习完成了第一章，第一章主要给我们讲解的直流电路，在第一章我们学

21、习很多的直流电路的概念和计算公式定律，希望同学们好好的掌握。在本章中，我们学习的知识点有下面一些：直流电路中基础概念如：电流电压电功率 等主要的定律：电阻的串联和并联定律 电路的工作状态 基尔霍夫定律 支路电流法在这些定律中。我们在物理中就讲到了电路的串联和并联定律但是对基尔霍夫定律却是第一次学习所以对该定理我们要好好掌握多加练习过程二、对基尔霍夫定律和支路电流法的再次讲解。第 次课 2 学时 授课时间 80分钟课题（章节）2.1正弦交流电路的基本概念。教学目的与要求：掌握正弦交流电路的表示方法、周期、频率和 正弦交流电的三要素教学重点、难点：正弦交流电路的周期、频率和正弦交流电的三要素教学方

22、法及师生互动设计：讲授法课堂练习、作业：课后小结：第 页教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时间分配、临时更改等）新课导入：交流电是电压和电流都随时间变化的电源，发电厂和我们生活中用到的都是交流电。应此对交流电的学习还是很重要的。过程一、学习新的知识2.1正弦交流电路的基本概念交流电：大小和方向随时间作周期性变化，并且在一个周期内的平均值为零的电压、电流和电动势。图 2.1 是直流电和几种交流电的波形。正弦交流电的表示方法：1波形图表示法 波形图表示正弦交流电：如图 2.6 所示。2解析式表示法解析式表示正弦交流电：式中 ，为该正弦交流电压的相位（为角频率，为初相角）；为最大值。正弦交流电的

23、三要素 周期 频率 初相位1周期：交流电变化一个循环所需要的时间，如图 2.3 所示。2频率：交流电在单位时间内（每秒钟）完成的周期数，单位是赫兹（Hz）。频率和周期是互为倒数，即f= 图2.3正弦交流电的波形3角频率：单位时间内变化的角度（以弧度为单位），单位是弧度/秒（rad / s）或 1/秒（1/s）。角频率与周期 T、频率 f 之间的关系为过程二、小结本次课程的内容 第 次课 2 学时 授课时间 80分钟课题（章节）2.2正弦量的向量表示法2.3.1纯电阻交流电路教学目的与要求：掌握正弦量的向量表示方法，和纯电阻交流电路的相关知识教学重点、难点：纯电阻交流电路的相关知识，正弦交流量的

24、表示方法教学方法及师生互动设计：讲授法课堂练习、作业：课后小结：第 页教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时间分配、临时更改等）新课导入：交流电是电压和电流都随时间变化的电源，发电厂和我们生活中用到的都是交流电。应此对交流电的学习还是很重要的。过程一、学习新的知识2.1正弦量的向量表示方法1周期：交流电变化一个循环所需要的时间，如图 2.3 所示。2频率：交流电在单位时间内（每秒钟）完成的周期数，单位是赫兹（Hz）。频率和周期是互为倒数，即f= 图2.3正弦交流电的波形3角频率：单位时间内变化的角度（以弧度为单位），单位是弧度/秒（rad / s）或 1/秒（1/s）。角频率与周期 T、频率

25、 f 之间的关系为例2.1我国供电电源的频率为 50 Hz，称为工业标准频率，简称工频，其周期为多少？角频率为多少？解 T=s = 0.02 s=2 × 3.14 ×50 rad / s=314 rad / s即工频 50 Hz 的交流电，每 0.02 s 变化一个循环，每秒钟变化 50 个循环。4瞬时值：交流电每一瞬时所对应的值。5最大值：交流电在一个周期内数值最大的值。6有效值：规定用来计量交流电大小的物理量。如果交流电通过一个电阻时，在一个周期内产生的热量与某直流电通过同一电阻在同样长的时间内产生的热量相等，就将这一直流电的数值定义为交流电的有效值。正弦交流电的有效值

26、和最大值之间的关系为0.707一般情况下，我们所说的交流电流和交流电压的大小以及测量仪表所指示的电流和电压值都是指有效值。例2.2我国生活用电是 220 V 交流电，其最大值为多少？解 =U=×220 V = 311 V7相位：正弦交流电流在每一时刻都是变化的，（）是该正弦交流电流在t时刻所对应的角度。8初相角：t = 0 所对应的角度。9相位差：两个同频正弦交流电的相位之差。= () - () = -若>> 0 时，波形如图 2.5（a）所示，总比先经过对应的最大值和零值，这时就称超前角（或称滞后角）。若<< 0 时，波形如图 2.5（b）所示，称为滞后于（

27、或称超前）。若= 0 时，波形如图 2.5（c）所示，称为与同相。若= 时，波形如图 2.5（d）所示，称为与相位相反，简称反相。过程三、小结本次课程的内容 第 次课 2 学时 授课时间 80分钟课题（章节）2.3.2纯电感交流电路教学目的与要求：掌握纯电感交流电路的特点和有关的计算问题教学重点、难点：纯电感交流电路的计算问题，电路中电感的感抗教学方法及师生互动设计：讲授法课堂练习、作业：课后小结：第 页教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时间分配、临时更改等）新课导入：电流流过线圈时在线圈中产生比较强的磁场，如果在直流电路中这个磁场只会在短时间内阻碍电路中电流的流通。但是交流电路中，由于电

28、流和电压都在时刻变化，所以问题就和直流电路中不一样了。过程一、学习新的知识2.3.2 纯电感交流电路1纯电感线圈：当线圈的电阻小到可以忽略不计的程度。设图2.15（a）所示方向为参考方向，电流的初相角为零， 经整理可得 2纯电感电路电流和电压的关系为(1) 电压和电流的频率相同，即同频；(2) 电压和电流的相位差，电压在相位上超前电流（其波形如图2.15（b）所示）(3) 电压和电流的最大值之间和有效值之间的关系分别为 式中称电感的电抗，简称感抗，感抗的单位是欧姆（）。3电压和电流的矢量关系如图2.15（c）所示。(a) 电路图(b) 电压和电流的波形(c) 矢量图1瞬时功率(1) 瞬时功率以

29、电流或电压 2 倍频率变化。(2) 当 p > 0 时，电感从电源吸收电能转换成磁场能储存在电感中；当 p < 0 时，电感中储存的磁场能转换成电能送回电源。(3) 瞬时功率 p 的波形在横轴上、下的面积是相等的，所以电感不消耗能量，是个储能元件。2有功功率电感的有功功率根据理论计算可得 p = 0电感有功功率为零，说明它并不耗能，只是将能量不停的吸收和释放。3无功功率无功功率：电感与电源之间有能量的往返互换，这部分功率没有消耗掉。互换功率的大小用其瞬时功率最大值来衡量。 无功功率的单位为乏尔（var）。过程二、小结本次课程的内容 第 次课 2 学时 授课时间 80分钟课题（章节）

30、2.3.3纯电容电路教学目的与要求：掌握纯电容交流电路的特点和有关的计算问题教学重点、难点：纯电容交流电路的计算问题，电路中电容的容抗教学方法及师生互动设计：讲授法课堂练习、作业：课后小结：第 页教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时间分配、临时更改等）新课导入：电流流过线圈时在线圈中产生比较强的磁场，如果在直流电路中这个磁场只会在短时间内阻碍电路中电流的流通。但是交流电路中，由于电流和电压都在时刻变化，所以问题就和直流电路中不一样了。过程一、学习新的知识2.3.3 纯电容交流电路纯电容电路电流和电压关系（波形如图 2.17（b）所示）为 (1) 电流和电压的频率相同，即同频； (2) 电流

31、和电压的相位互差，电流在相位上超前电压，即电压在相位上滞后电流； (3) 电流和电压的最大值之间和有效值之间的关系为 式中称为电容的电抗，简称容抗，单位为欧姆（）。 3电压和电流矢量关系如图2.17（c）所示。 （a）（b）（c） 1瞬时功率 2有功功率 有功功率为零。不耗能，只是将能量不停的吸收和放回。 P = 0 3无功功率 电容的无功功率 其单位是乏尔（var）。 过程二、小结本次课程的内容课堂练习计算 第 次课 2 学时 授课时间 80分钟课题（章节）2.4.1RLC串联电路的 电压和电流2.4.2RLC电路的功率教学目的与要求：掌握电阻、电感、电容串联的电压和电流关系教学重点、难点：

32、在三种元件串联电路中的电压和电流关系，电路中功率的计算教学方法及师生互动设计：讲授法课堂练习、作业：课后小结：第 页教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时间分配、临时更改等）新课导入：电流流过线圈时在线圈中产生比较强的磁场，如果在直流电路中这个磁场只会在短时间内阻碍电路中电流的流通。但是交流电路中，由于电流和电压都在时刻变化，所以问题就和直流电路中不一样了。过程一、学习新的知识2.3.3 RLC电路中电压和电流的关系电路如上所述图 2.24 所示，设电路中电流初相角为零，即 矢量图，如图 2.25 所示（设，即）。 由矢量图可见 (1) 电源电压矢量为电阻、电感和电容电压矢量之和 由矢量图可

33、得 可得电压三角形，如图 2.26（a）所示。(a) 电压三角形(b) 阻抗三角形 (c) 功率三角形图 2.26R、L、C 串联电路三角形 1有功功率 电阻是耗能元件，即电阻消耗的功率就是该电路的有功功率，即 式中可看作是总电压U的有功分量；是电路的功率因数角。 2无功功率 在电阻、电感和电容串联电路中，电感和电容都与电源进行能量交换，当电感吸收能量时（），此时电容正好从放出能量（）；反之电容吸收能量时（），电感放出能量（），它们之间进行能量交换的差值才与电源进行交换。即只有当电感和电容相互交换能量不足部分，才与电源进行交换，所以整个电路的无功功率为 3视在功率 根据视在功率的定义可知 S=

34、 I U 其单位是伏安（）。 过程三、小结本次课程的内容 第 次课 2 学时 授课时间 80分钟课题（章节）2.4.3线圈和电容并联的电路功率因素提高教学目的与要求：了解提高复杂电路功率因素的方法。教学重点、难点：掌握功率因素提高的方法和作用，电路中功率的计算教学方法及师生互动设计：讲授法课堂练习、作业：课后小结：第 页教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时间分配、临时更改等）新课导入：在电路中为了提高线路的功率因素，往往将电容与电感和异步电动机并联运行。过程一、学习新的知识2.4.3 线圈和电容并联电路、功率因素的提高电路呈现的三种性质(1) 呈感性当时，电路的，电路呈感性，总电流滞后于电

35、压，其矢量图如图 2.31（a）所示。 (2) 呈容性当时，电路的，电路呈容性，总电流超前电压，其矢量图如图 2.31（b）所示。 (3) 呈阻性当时，电路的，电路呈阻性，总电流与电压同相，其矢量图如图 2.31（c）所示。1功率因数：有功功率与视在功率的比值（用表示）即 式中为电流和电压的相位差，称为功率因数角。 、P = S 这种情况发生在纯电阻电路中，其无功功率 Q = 0。 、P = 0 这种情况发生在纯电感电路和纯电容电路中，其无功功率 Q = S 。 2提高功率因数的意义 (1) 提高供电设备的利用率，越低，有功功率 P 越小，设备的容量越得不到充分利用。 (2) 增加了供电设备和

36、输电线路的功率损耗，在负载消耗有功功率 P 和电压 U 一定的情况下，功率因数越低，供电线路电流I越大，增大部分是由于无功功率增大与电源交换能量的电流分量。 (3) 提高功率因数常用的方法之一是给感性负载并联上合适的电容器，利用电容器的无功功率和电感所需无功功率相互补偿，达到提高功率因数的目的。 3并联电容器提高功率因数应注意以下几个问题： (1) 并联电容后，负载的工作仍然保持原状态，只是整个电路的功率因数得到提高。 (2) 并联电容器后，电路总电流由减少为 I，是由于功率因数提高，减少线路电流。 (3) 功率因数的提高不要求达到，因为此时电路处于并联谐振状态，会给电路带来其它不利情况。当然

37、将功率因数提高到，即电路呈容性也是没有必要的。过程二、小结本次课程的内容。 第 次课 2 学时 授课时间 80分钟课题（章节）复习课教学目的与要求：总结归纳本章的主要内容和知识点教学重点、难点：教学方法及师生互动设计：课堂练习、作业：总结归纳法课后小结：第 页教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时间分配、临时更改等）新课导入：在上面的几节课程中我们学习了交流电的相关知识，相对于直流电来说，交流电的计算和分析都更为复杂，希望同学们好好掌握知识点总结单相交流电掌握交流电的三要素和交流电的表示方法。对交流电中的基本概念，包括周期、频率等的换算要掌握。在交流电路中我们常用到电阻、电感、电容三种元件的

38、性质，和这三种元件的电压和电流的关系。掌握电路中只有电阻、电感、和电容的电路电压和电流关系和功率关系。注意一些简单的计算问题 次课 2 学时 授课时间 80分钟课题（章节）3.1交流铁心线圈电路3.2变压器的原理和工作特性教学目的与要求：了解交流铁心线圈。掌握变压器的工作原理和工作特性教学重点、难点：变压器的工作原理和工作特性教学方法及师生互动设计：讲授法课堂练习、作业：课后小结：第 页教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时间分配、临时更改等）新课导入：变压器是我们供电线路中比不可少的元件，在交流电路中起到了重要的作用。学习电工技术我们一定要介绍变压器。过程一、学习新的知识3.1 交流铁心线

39、圈电路交流铁心线圈电路。电压和磁通之间有如下关系：图 4.8交流铁心线圈电路例 4.1一个铁心线圈接在交流 220 V、50 Hz 的电源上，若要在铁心中产生磁通的最大值为 0.002 Wb，问铁心上的线圈至少应绕多少匝？解 由可得例 4.2上题中如果铁心上的线圈只绕了 100 匝，线圈通电后会产生什么后果。解若线圈只绕了 100 匝，则磁通最大值远远超过了规定的最大值。根据磁化曲线可知，对应的线圈中的电流将远远超过正常值，线圈通电后可能会被烧坏。3.2 变压器的基本结构和工作特性1变压器：可将某一交变电压转换成同频的另一电压，它主要由铁心和线圈（又称绕组）组成。2铁心：变压器铁心的作用是构成

40、磁路。为了减小涡流和磁滞损耗，铁心用具有绝缘层的硅钢片叠成。变压器的铁心一般分为心式和壳式两大类。3线圈（绕组）：接电源的绕组称为一次绕组，接负载的绕组称为二次绕组。4变压器冷却方式：(1) 小容量变压器采用自冷式，即将其放置在空气中自然冷却。(2) 中容量电力变压器采用油冷式，即将其放置在有散热管（片）的油箱中。(3) 大容量变压器还要用油泵使冷却液在油箱与散热管（片）中作强制循环。工作原理：1空载运行：变压器一次绕组接电源，二次绕组开路的状态。2空载电流（励磁电流）：在外加电压作用下，绕组中通过的电流。3在理想状态下，变压器的电压变换关系为变压器绕组电压的有效值与一次、二次绕组的匝数成正比

41、。比值 k 称为变压比。4有载运行：二次绕组接入负载。在理想情况下有变压器一次、二次绕组电流的有效值与一次、二次绕组匝数成反比。过程二、小结本次课程的内容 第 次课 2 学时 授课时间 80分钟课题（章节）4.1.1三厢异步电动机的基本结构。4.1.2三相异步电动机的工作原理教学目的与要求：掌握三相异步电动机的结构和工作原理教学重点、难点：掌握三相异步电动机的工作原理教学方法及师生互动设计：讲授法课堂练习、作业：课后小结：第 页教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时间分配、临时更改等）新课导入：发电机和电动机统称为电机，是电气化的重要设备，他们的基本功能是实现机电能量的转换。过程一、学习新的

42、知识4.1三相异步电动机的结构、工作原理和机械特性笼型转子的三相交流异步电动机的结构图。1 定子：由铁心和绕在铁心上的三相绕组构成。2 2铁心：由表面涂有绝缘漆的硅钢片叠压而成，其内圆周均匀分布一定数量的槽孔,用以嵌置三相定子绕组。3 绕组：每相绕组分布在几个槽内,整个绕组和铁心固定在机壳上。1旋转磁场：在空间上互差的三相对称绕组中分别通入三相对称交流电流(如图 5.6 所示)，它们 将产生各自的交变磁场，三个交变磁场合成为一个两极旋转磁场(如图 5.7 所示)。图 5.6三相绕组通入三相交流电2旋转磁场转速（同步转速）为工作原理：旋转磁场以同

43、步转速顺时针方向旋转，相当于磁场不动，转子导体逆时针方向切割磁力线，产生感生电动势、感生电流，用右手定则判定其方向。有电流的转子导体在旋转磁场中受到电磁力的作用，用左手定则判断转子受力（F）的方向，如图 5.11 所示。电磁力对转子转轴形成电磁转矩，使转子沿旋转磁场的方向（顺时针方向）旋转。1异步电动机：转子转速与旋转磁场转速同方向，且。2转差率：同步转速与转子转速的差值与同步转速之比，用 s 表示。3电动机的异步程度：电动机在起动瞬间，转差率最大；空载运行时，接近于同步转速，转差率s最小。过程二、小结本次课程的内容。 第 次课 2 学时 授课时间 80

44、分钟课题（章节）4.1.3三相异步电动机的机械特性。4.1.4三相异步电动机的铭牌教学目的与要求：主要掌握三相异步电动机的机械特性和运行特性教学重点、难点：掌握三相异步电动机机械特性教学方法及师生互动设计：讲授法课堂练习、作业：课后小结：第 页教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时间分配、临时更改等）新课导入：发电机和电动机统称为电机，是电气化的重要设备，他们的基本功能是实现机电能量的转换。过程一、学习新的知识4.1.3 三相异步电动机的机械特性和运行特性1机械特性曲线：电动机的电磁转矩 T 与转子转速的关系曲线，如图 5.12 所示。图 5.12三相异步电动机的机械特性曲线图中：起动转矩 起动时对应的电磁转矩；额定转矩 电动机带额定负载时对应的电磁转矩；最大矩转 电动机在运行中具有的最大转矩。可见：(1) 电动机的起动转矩大于负载阻力矩时，电磁转矩随转子转速的增加而逐渐增大（沿曲线 DC 段上升）到最大转矩 。而后随着转速的继续增大电磁转矩减小（沿曲线 CA 段下降）到等于负载阻力矩时，电动机就以某一转速匀速稳定旋转。(2) 电动机在 AC 段工作时若负载加重，负载阻力矩大于电磁转矩