中焊中钳工新第10--15次教案.doc

教学设计首页教案序号：NO.10系部电气工程系授课教师付胜利教研室教研一室授课学时2审批人及时间授课时间中焊122中钳122中焊121中钳121课题名称习题课教学目的与要求知识目标：复习磁场和电磁感应。能力目标： 掌握左右手定则、电磁感应定律德育目标：思辨能力培养教 学 重 点左右手定则电磁感应定律教 学 难 点左右手定则、电磁感应定律的应用教 学 准 备挂图视频资料教学方法启发式讲解提问、分组讨论学生总结课堂训练【组织教学】：查出勤，板书本次课重点【知识回顾】： 左右手定则、电磁感应定律的应用【导入新课】：讲解习题册提问本章内容。提问：右手螺旋定则用右手握住导线，让伸直大拇指指向电流方向，那么弯曲四指所指的方向就是磁感应线的方向，如图2-2b所示。 通电螺线管的电流方向与它的磁感应线方向之间的关系也可以用右手定则来判定：用右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向与电流方向一致，那么大拇指所指的方向就是螺线管内部磁感应线方向，也就是说，大拇指指向通电螺线管的N极。左手定则：平伸左手，使拇指垂直其余四指，手心正对磁场的方向，四指指向电流方向，则拇指的指向就是通电导体的受力方向。当穿过闭合回路的磁通量发生变化时，闭合回路中将产生感应电动势和感应电流。拉第电磁感应定律 科学家法拉经过了大量的实验，得出了线圈中感应电动势大小的相关规律。其内容是：线圈中的感应电动势的大小与穿越同一线圈的磁通量变化率（即变化快慢）成正比，这一规律叫做法拉第电磁感应定律。楞次定律 引入：线圈中的感应电动势或感应电流的方向如何呢？怎样判断呢？科学家楞次总结出了其中规律。其内容是：当闭合线圈中磁通量发生变化时，将会产生感生电流，感应电流的磁场方向总是阻碍原磁通量的变化。这就是楞次定律感应电动势的方向，可用右手定则来判定:将右手伸平，使拇指和四指垂直且在一个平面内，让磁感应线垂直穿入手心，拇指指向导体运动方向，则四指所指方向就是感应电动势的方向。辅导学生完成本章习题册。评定学生对本章掌握情况。教学设计首页教案序号：NO.11系部电气工程系授课教师付胜利教研室教研一室授课学时2审批时间授课班级审批人授课时间课题名称 4-1交流电的基本概念教学目的与要求1、知识目标：了解交流电的产生，周期频率角频率。掌握交流电最大值有效值，相位、相位差2能力目标会计算有效值。能写出解析式会画波形图。3、德育目标：辩证求实精神培养 教 学 重 点1、了解交流电的产生；2、掌握周期频率角频率交流电最大值有效值，相位、相位差教 学 难 点1、角频率的理解2、相位相位差的理解教 学 准 备交流电课件挂图教学方法1、 讲解法2、 看视频讨论3、 做习题联系巩固组织教学：点名，板书重点知识回顾：电磁感应导入新课：教室里用的电和你的电动车的电有何不同呢？请看交流发电机模型和交流电的产生视频。讲解新课： 41 交流电的基本概念一 交流电的产生 导体切割磁感线会产生感应电动势。 大家可以这样想，在初始时，线圈平面与磁场平行，此时线圈切给磁感应线的速度最大，对应的感应电动势最大。正弦交流电动势 e = 2BmLvsin二 表征正弦交流电的物理量上图是两个随时间做正弦规律变化的正弦交流电流i1和i2的波形。 由图可见，i1与i2虽然都是按正弦规律变化，但在变化过程中，它们变化的起点不同，变化的起伏不同，变化的快慢不同。 以上三方面反映了正弦交流电的变化规律，分别用初相、最大值、频率这三个物理量来表征，称之为正弦交流电的三要素。（1） 瞬时值、最大值（2） 周期、频率和角频率（3） 初相位1、最大值与有效值电流、电压、电动势的最大值（大写字母加下标）为：Im、Um、Em瞬时值（小写字母）i、u、e交流电的大小是变化的，若用最大值衡量它的大小显然夸大了它们的作用，而随意用某个瞬时值表示又肯定是不准确的。如何用某个数值准确地描述交流电的大小呢?人们往往通过电流的热效应来确定。有效值:指与交流电热效应相同的直流电数值Ri RIi 通过电阻R时，在t 时 I 通过电阻R时，在t 时间内间内产生的热量为Q 产生的热量也为Q如果在数值相等的两个电阻中，分别通过交流电和直流电，在相同的时间里，它们各自产生的热量相等，则把直流电的数值称为该交流电流的有效值。有效值（大写字母）I、U、E有效值与最大值之间的关系为：IIm/ 0.707 Im UUm/0.707 Um EEm/0.707 Em 人们常说的交流电压220V、380V指的就是有效值。 电气设备铭牌上所标的电压、电流值以及一般交流电表所测的数值也都是有效值。 总之，凡涉及交流电的数值，只要没有特别说明的均指有效值。2、周期、频率与角频率（1）周期:正弦交流电循环一周所用的时间叫周期。T表示，单位：秒（2）频率：正弦交流电在1s内完成变化的次数叫频率。表示:f单位：赫（Hz）工频：在我国，电力用 交流电选用50 Hz，即在1s内，交流电可完成50个周期的变化。1MHz103KHz106Hz周期与频率的关系：互为倒数即：f1/T结论：周期与频率都是表征交流电变化快慢的物理量。周期越长，频率越低，则交流电变化越慢。（3）角频率：交流电每1s所经历的电角度叫交流电的角频率。表示：单位:弧度每秒（rad/s）频率与角频率的关系:2f2/T3、相位与相位差（1）相位：正弦交流电iIm sin（wt+），（t+）为相位（2）初相位：当t0时（t+）、称交流电的初相位。说明：初相位的绝对值都用小于的正角度。对大于的正角，化为负角表示，绝对值大于的负角，化为正角表示。1）当0 正弦量在t=0时为正数，波形图的零点在坐标原点左侧，与纵坐标的电角度为。2）当2 u1比 u2先达到零值、最大值，称u1 超前u2，或称u2 滞后u1。如图：3-4(b)结论：最大值（有效值）、频率（或角频率、周期）、初相位为交流电的三要素。 课堂小结：1、 交流电的定义；2、正弦交流电的三要素：最大值（有效值）、频率（或角频率、周期）、初相位。布置作业：习题册：4.1课后反思：角频率、相位是教学难点，要结合视频挂图讲好。 教学设计首页教案序号：NO.12系部电气工程系授课教师付胜利教研室教研一室授课学时2审批人及时间授课时间中焊122中钳122中焊121中钳121课题名称4-2单一元件交流电路（一）教学目的与要求知识目标：掌握交流电流过电阻电感器的性质。掌握感抗。理解无功功率。 能力目标： 分析感性电路特点，会计算无功功率德育目标：思辨能力培养教 学 重 点电感器工作特性，掌握感抗 分析感性电路特点，计算无功功率教 学 难 点电感器工作特性，掌握容抗 分析感性电路特点，计算无功功率教 学 准 备挂图视频资料教学方法启发式讲解提问、分组讨论学生总结课堂训练【组织教学】：查出勤，板书本次课重点【知识回顾】; 交流电三要素【导入新课】：交流电流过电阻和电感，电流和电压关系如何呢？功率如何计算呢？【讲解新课】一、纯电阻电路什么样的电路可看作纯电阻电路？白炽灯，电烙铁，电炉或电阻1.电流与电压关系设uR=URmsint，则i= u/R= URmsint/R相位关系：频率相同，相位相同数量关系：电流与电压的瞬时值、最大值、有效值都满足欧姆定律 i=u/R，Im=URm/R， I=U/R2.功率瞬时功率：在任一瞬间，电阻中电流瞬时值与同一瞬间电阻两端电压的瞬时值的乘积叫瞬时功率。瞬时功率曲线如图所示。由于电流与电压同相，所以在任一瞬间的数值都是R正值或等于零，说明电阻总要消耗功率是耗能元件。平均功率（又称有功功率）：用电阻在交流电一个周期内消耗的功率的平均值来表示功率的大小。PURI=I2R=U2R/R平均功率的单位：瓦（w）例：某白炽灯工作时电阻为48.4，两端所加电压为u311sin（314t+300）V。试求：电流有效值并写出电流瞬时值的解析式；白炽灯的有功功率；解：从电压u311sin（314t+300）V得： Um=311VIm= Um/R=311/48.4=6.4A纯电阻两端的电压与流过电阻的电流同相，i=6.4sin（314t+300）A P=UI=UmIm/2=3116.4/2=1000w二、纯电感电路1.电流与电压的相位关系：电压超前电流900。设i=Imsint，则uL= IR=ImRsin（t+/2）=LImsin（t+/2）2.电流与电压的频率关系 电流与电压的频率相同3.电流与电压的数量关系和感抗数量关系：ILm=ULm/ XL=ULm/L， IL= UL/L 感抗（）：XL=L=2f L由上式可知：电感线圈具有通直流，阻交流的作用。课堂练习：已知交流电压u = 220sin ( 314 t + 45 ) V，它的有效值是 ，频率是 ，初相是 。若电路接上一纯电感负载XL = 220 W，则电路上电流的有效值是 ，电流的解析式 。4.功率瞬时功率：pLuLi= ULIsin2t虽然纯电感电路的平均功率（有功功率）为零，但事实上电路中时刻进行着能量的转换，所以瞬时功率并不为零。我们把瞬时功率的最大值叫无功功率。无功功率：QLULI=I2 XL =U2L/ XL无功功率的单位：乏（Var）课堂小结：交流电阻性质和直流电类似。但对于电感器，感抗的计算电压电流相位关系却不同。布置作业：习题册4-2课后反思：感抗和无功功率学生不好理解，结合视频习题讲好。教学设计首页教案序号：NO.13系部电气工程系授课教师付胜利教研室教研一室授课学时2审批人及时间授课时间中焊122中钳122中焊121中钳121课题名称4-2单一元件交流电路（二）教学目的与要求知识目标：了解电容器及其充放电，理解电容。掌握容抗 能力目标： 分析容性电路特点，会计算无功功率德育目标：思辨能力培养教 学 重 点电容器及其充放电，理解电容。掌握容抗 分析容性电路特点，计算无功功率教 学 难 点电容器及其充放电，理解电容。掌握容抗 分析容性电路特点，计算无功功率教 学 准 备挂图视频资料教学方法启发式讲解提问、分组讨论学生总结课堂训练【组织教学】：查出勤，板书本次课重点【知识回顾】; 感抗容抗的计算，计算分析各种电路电压电流相位关系和大小，计算功率。【导入新课】：电容器对交流、直流作用如何呢？收音机是如何选台呢？要提高电动机的功率因数电容器有用。播放视频。一、电容器 电容器就是容纳电荷的容器。 由两个相互靠近、彼此绝缘的导体组成 。 这两个导体称为电容器的两极。 中间彼此绝缘的物质叫电介质。让两个极带上异种电荷的过程叫充电。充电过程是建立电场、储存电场能的过程。 放电：使电容器两极板上的电荷中和的过程叫放电。 放电过程是电场消失。二、电容量描述电容器容纳电荷的本领，电容器带电量与两极电压的比值叫点荣。C=Q/U 单位：法拉(C)电容大小与电容器构造有关，而与外加电压、电容器带电量是没有关系的。1法拉=1000000微法=1000000000000皮法三、电容对交流电的阻碍作用 如右图，先接通6V直流电源，灯泡HL2瞬间微亮，随即熄灭，再改接6V交流电源，灯泡HL2亮。说明直流电不能通过电容器，交流电能通过电容器。改变交流电频率，发现频率越高灯泡越亮。结论是：电容器 通交流隔直流 、通高频阻低频电容器对交流电的阻碍作用叫容抗。容抗电容对交流电的阻碍作用，用XC表示，单位为欧姆（）。 XC=1/（C）=1/（2fC）对于直流电电容器相当于断路。对于交流电，频率越高、电容越大阻抗越小，对于超高频则相当于短路。 电容器在无线电技术中有广泛用途，调谐、滤波等。四、电流与电压的关系 纯电容电路欧姆定律的表达式：I=U/XC 电流超前于电压90度。五、功率 电容也是储能元件，不消耗功率。纯电容电路的无功功率为：QC=UI=I2XC=U2/XC也是瞬时功率的最大值。【课堂小结】：请同学回答：容抗计算、电压电流相位数量关系、无功功率的计算。【作业布置】：习题册4-2【课后反思】：容抗要讲好，讲清无功功率。教学设计首页教案序号：NO.14系部电气工程系授课教师付胜利教研室教研一室授课学时2 审批人及时间授课班级中焊122中钳122中焊121中钳121授课时间课题名称43RLC串联电路教学目的与要求1、知识目标：电压和电流之间的大小和相位关系以及电路中能量如何转换、功率计算2、能力目标：会分析感性、容性电路，计算功率 3、德育目标： 树立学习交流电路信心教 学 重 点阻抗，电路性质分析，电压电流关系，功率计算教 学 难 点阻抗，电路性质分析，电压电流关系，功率计算教 学 准 备挂图视频教学方法启发式讲解提问、分组讨论学生总结课堂训练【组织教学】起立，师生互相问好,板书本次课重点清点人数，指出和纠正存在问题，清点教具。【知识回顾】 纯电阻电路中，电压与电流同相；纯电感电路中，电压超前电流；纯电容电路中，电压滞后电流。感抗容抗的计算式大家还记的吗？【导入新课】生产实践中多种电路的串联或并联，电动机就是电阻和电感的串联，那么， 串联电路中，电压和电流之间的大小和相位关系以及电路中能量如何转换、功率如何计算呢？学习本课后我们就知道了。【讲授新课】观看视频：交、直流电源接入电感、电容对灯泡亮度的影响。43 串联电路由电阻、电感、电容串联组成的电路叫串联电路，电容器与电感线圈串联的电路如图5.11所示。一、电压和电流关系1.数量关系：式中 电路中的电流，A； 电路的端电压，V； 电路中阻抗（的大小），。推导如下：设，则： 瞬时电压各有效值的相量关系是： 式中，是电感与电容上电压数值之差，叫电抗电压 ；，叫电抗，单位为； ，叫阻抗（的大小），单位为。2.相位关系：总电压超前电流的角度为：是以为邻边，以为对边而成的角，叫阻抗角。a)若，则，电路呈感性，此时；b)若，则，电路呈容性，此时；c)若，则，电路呈阻性；此时阻抗最小，电流最大，叫串联谐振。3.用三角形表示电压关系、电流关系电压三角形：用总电压、电阻电压、电抗电压为边组成的三角形叫电压三角形 (图4.4.2)；阻抗三角形：用总阻抗、电阻、电抗为边组成的三角形叫阻抗三角形(图4.4.3)。它们之间的计算遵循直角三角形的边与边关系： 二、功率1.有功功率：电源提供给电阻的用于实现能量转换的功率，也就是电阻消耗的功率，基本单位为。2.无功功率：电源提供给电感和电容的功率用于实现能量交换的功率，基本单位为。3.视在功率：电路的部功率，包括有功功率和无功功率（要按功率三角形计算），其大小为总电压与总电流的乘积，用符号表示，单位为伏安(VA)或千伏安(kVA)4.功率三角形：用视在功率、有功功率、无功功率为边组成的三角形叫功率三角形 (图4.4.4) 4.功率因数:有功功率与无功功率的比值。【课堂小结】一、电压，阻抗的计算遵循直角三角形的边与边关系： 二、教学内容小结串联正弦交流电路中特点和有关计算如下：电压和电流数量关系：，电压和电流相位关系：总电压超前电流的角度为：，有功功率： ，无功功率： 视在功率：，功率因数: 【布置作业】 习题册4-3 【课后反思】：功率因数不好理解，应讲好。 教学设计首页教案序号：NO.15系部电气工程系授课教师付胜利教研室教研一室授课学时2 审批人及时间授课班级中焊122中钳122中焊121中钳121授课时间课题名称习题课教学目的要求知识目标：复习43内容。能力目标：做习题册。德育目标： 勤学苦练的培养。教 学 重 点复习第四章内容教 学 准 备习题册。教学方法复习练习法【组织教学】起立，师生互相问好,板书本次课重点清点人数，指出和纠正存在问题，清点教具。【知识回顾】 纯电阻电路中，电压与电流同相；纯电感电路中，电压超前电流；纯电容电路中，电压滞后电流。感抗容抗的计算式大家还记的吗？【导入新课】 辅导讲解习题册1、 分别用初相、最大值、频率这三个物理量来表征，称之为正弦交流电的三要素。2、 有效值与最大值之间的关系为：IIm/ 0.707 Im UUm/0.707 Um EEm/0.707 Em3、电阻总要消耗功率，是耗能元件。平均功率（又称有功功率）：用电阻在交流电一个周期内消耗的功率的平均值来表示功率的大小。PURI=I2R=U2R/R4电感元件是一种储能元件。虽然纯电感电路的平均功率（有功功率）为零，但事实上电路中时刻进行着能量的转换，所以瞬时功率并不为零。我们把瞬时功率的最大值叫无功功率。无功功率：QLULI=I2 XL =U2L/ XL无功功率的单位：乏（Var）5、电容也是储能元件，不消耗功率。纯电容电路的无功功率为：QC=UI=I2XC=U2/XC也是瞬时功率的最大值。6、纯电阻电路电压电流数量、相位关系设uR=URmsint，则i= u/R= URmsint/R相位关系：频率相同，相位相同数量关系：电流与电压的瞬时值、最大值、有效值都满足欧姆定律 i=u/R，Im=URm/R， I=U/R7、纯电容电路电流与电压的关系 纯电容电路欧姆定律的表达式：I=U/XC 电流超前于电压90度。8、