《电工电子基础》电子教案

长治职业技术学院教学教案任课教师： 教研室主任： 编写日期：—年—月—日 审批日期：—年—月—日授课日期班级任务内容任务一电路的基本知识素质目标培养学生的观察能力和理论联系实际的能力能力目标了解安全用电的重要性；电流对人体的危害及其触电方式；理解防止触电的常用保护措施。知识目标了解电路的基本组成及各部分的作用；理解电动势、电位、电功率的概念；任务重点电压、电流和电功率的定义、方向的理解和掌握任务难点电流和电压的参考方向教学方法讲授法、对比法、实验法、讨论法布置作业课后作业课后分析■学习后的心得体会：通过本任务的学习，我知道了 ■对任务完成的过程自评，并写出今后的打算。自评标准参与完成所有活动，自评为优秀；缺一个，为良好；缺两个为中等；其余为加油。自评结果今后打算【教学过程】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）电流教师活动：实验演示，辅助投影多媒体动画，引导学生分析；

学生活动：分组讨论电流的形成和参考方向，总结电流参考方向的意义。（二）电压教师活动：实验演示，辅助投影多媒体动画，引导学生分析；学生活动：启发学生采用类比法对比电流，分组讨论、总结电压定义和参考方向的意义。（三） 电动势教师活动：多媒体动画演示电源的作用本质，引出电动势的概念；学生活动：参考多媒体演示分析、总结电动势的定义、公式和方向。（四） 电位教师活动：用高度类比，借助与电压的联系讲解；学生活动：分析总结电位的定义和电位与电压的关系。能力培养：培养学生的分析概括和知识横向联系的能力。（五） 电功率和电能教师活动：联系实际引导学生说出衡量用电器耗能的物理量，辅助投影多媒体动画分析；学生活动：分组讨论后总结电功率、电能的的定义和单位。三、课堂小结教师与学生一起回顾本节棵的知识，引导学生在理解的基础上记忆。为便于学生记忆，教师总结出顺口溜，用多媒体投影，让学生在轻松的气氛下掌握知识。电压电位电动势电压电位有联系,电压电流因和果,电功率名牌上标,四电压电位电动势电压电位有联系,电压电流因和果,电功率名牌上标,四、课堂练习单位相同意不同电压就是电位差参考方向很重要度是电能的单位有一“220V、40W”的白炽灯，接在220V的供电线路上，求取用的电流。若平均每天使用5h（小时），电价是每千瓦时0.4元，求每月（以30天计）应付的电费。

教学教案任课教师： 教研室主任： 编写日期：—年—月—日 审批日期：—年—月—日授课日期班级任务内容任务二基尔霍夫定律素质目标培养学生的缜密的逻辑思维能力能力目标掌握基尔霍夫定律的内容、表达式及应用。掌握支路电流法的应用。知识目标掌握基尔霍夫定律的内容、表达式及应用。掌握支路电流法的应用。任务重点基尔霍夫定律任务难点基尔霍夫定律的应用教学方法讲授法、演示法、归纳法布置作业课后作业课后分析■学习后的心得体会：通过本任务的学习，我知道了 ■对任务完成的过程自评，并写出今后的打算。自评标准参与完成所有活动，自评为优秀；缺一个，为良好；缺两个为中等；其余为加油。自评结果今后打算【教学过程】一、 导入新课多媒体投影几种复杂直流电路，设计几个小问题（例如求某电阻中的电流）让学生们利用所学知识分析解决，当学生分析时遇到难题时，自然由简单直流电路过渡到复杂直流电路，导入新课。二、 讲授新课教学环节1：复杂直流电路教师活动：通过多媒体投影几种复杂直流电路，讲解支路、节点、回路、网孔的定义。学生活动：对照复杂直流电路的电路图，理解四个名词的含义。能力培养：培养学生的观察能力。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演示：演示基尔霍夫定律演示仪教师活动：引导学生观察、分析演示仪中各支路电流的数值关系，引出并验证基尔霍夫电流定律；学生活动：通过分析实验数据总结基尔霍夫电流定律，并练习应用。（二）基尔霍夫电流定律的推论教师活动：借助多媒体的动画演示引导、启发学生得出推论；学生活动：通过观察多媒体动画，讨论总结推论。教学环节3：基尔霍夫电压定律演示：演示基尔霍夫定律演示仪教师活动：引导学生观察、分析演示仪中各元件两端电压的数值关系，引出并验证基尔霍夫电压定律；学生活动：通过分析实验数据总结基尔霍夫电压定律，并练习应用三、课堂小结教师与学生一起回顾本节知识，引导学生在理解的基础上总结。为便于学生记忆，教师总结出教学重点，用多媒体投影。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A入=£/岀2、基尔霍夫电压定律，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£U=0四、课堂练习1、 电路如图1-12所示，试计算电流I。11一a3I图1-12例1-4图2、 电路如图1-15所示，应用基尔霍夫定律计算未知电压U。3、电路如图1-17图，试求uo图1-17例1-6图教学教案任课教师： 教研室主任： 编写日期：—年—月—日 审批日期：—年—月—日授课日期班级任务内容.任务三直流电路的分析方法素质目标培养学生严谨的治学态度能力目标会灵活应用支路电流法，叠加定理和戴维宁定理解决实际电路知识目标1.掌握支路电流法2.理解戴维宁定理的内容。3.叠加定理任务重点支路电流法叠加定理戴维宁定理的内容任务难点理解叠加定理，戴维宁定理的内容并灵活应用戴维宁定理解决实际电路教学方法讲授法、演示法、讲练法、归纳法布置作业课后作业课后分析■学习后的心得体会：通过本任务的学习，我知道了 ■对任务完成的过程自评，并写出今后的打算。自评标准参与完成所有活动，自评为优秀；缺一个，为良好；缺两个为中等；其余为加油。自评结果今后打算【教学过程】一、 导入新课复习上节课学习的基尔霍夫定律后，借助于多媒体投影一个有四条支路的复杂电路，提出问题是：只要求某一条支路电流，让学生思考如何解决。当学生列出基尔霍夫定律的方程组后引导学生观察方程组，解此方程组难度如何，从而引出当只要求一条支路电流时的好方法—戴维宁定理。二、 讲授新课教学环节1:支路电流法复习基尔霍夫定律，通过例题引出支路电流法教学环节2：二端网络教师活动：多媒体投影有源和无源二端网络教师对比讲解；学生活动：在教师的引导下区别掌握有源和无源二端网络的知识。能力培养：培养学生的观察、对比能力。教学环节3：戴维宁定理的内容演示1:多媒体动画演示戴维宁定理的内容教师活动：借助多媒体的动画效果，一步步动画演示、讲解定理的内容；学生活动：将动画演示与文字讲解配合理解，深入地学习掌握定理的内容。教学环节4：开路电压和等效电阻的计算教师活动：借助于干电池，提出如何测它的电动势和内电阻的问题让学生思考，然后教师总结求开路电压和等效电阻的计算方法；学生活动：在教师的引导下思考问题，掌握求开路电压和等效电阻的计算方法；教学环节5：叠加定理的内容演示：叠加定理演示仪教师活动：针对导入时提出的问题，借助于叠加定理演示仪，演示、分析、归纳叠加定理的内容；学生活动：观察叠加定理演示仪各仪表的示数，分组讨论，归纳、理解叠加定理的内容。能力培养：培养学生的观察和归纳能力。教学环节6：叠加定理解题的一般步骤教师活动：针对具体例题讲解、归纳应用叠加定理解题的一般步骤学生活动：跟随教师的讲解理解、掌握应用叠加定理解题的一般步骤三、课堂小结教师与学生一起回顾戴维宁定理的内容及解题方法，引导学生在理解的基础上总结。为便于学生记忆，教师总结出教学重点，用多媒体投影。1、戴维宁定理的内容：对外电路来说，任何线性有源二端网络，都可以用一个理想电压源和一个电阻的串联组合代替。理想电压源的电压等于原二端网络的开路电压，用u表示；电阻则等于原二OC

端网络除源后的等效电阻，用R表示，这就是戴维宁定理。02、开路电压和等效电阻的计算开路电压的计算方法：开路电压u等于从a点到b点所经路径ab上全部电压的代数和。等效电阻常用网络除源法计算：将有源二端网络的电源短路仅保留电源内阻，使其变为无源二端网络，然后求其等效电阻。3、叠加定理的内容叠加定理的内容为：在线性电路中，任何一条支路的电流（或电压），都是各个电源单独作用时在该支路中所产生的电流（或电压）的代数和。4、叠加定理解题的一般步骤（1） .分别作出一个电源单独作用的分图，而其余电源只保留其内阻。（2） .按电阻串、并联的计算方法，分别计算出分图中每一支路中电流分量的大小和方向。（3） .求出各电动势在每个支路中产生的电流的代数和，这些电流就是各电动势共同作用时，在各支路中产生的电流。四、课堂练习 1.试用戴维宁定理化简下图所示有源二端网络。35Q(b)-oa35Q(b)-oa2-电路如图所小，已知EW=17V,q=2Q,yiQ，%=5Q，用叠加定理求各支路电流。五、课后作业教学教案任课教师： 教研室主任： 编写日期：—年—月—日 审批日期：—年—月—日授课日期班级任务内容任务一：正弦交流电的基本概念及表示方法素质目标培养学生严谨的治学态度能力目标培养学生的观察能力和理论联系实际的能力知识目标知道交流发电机的作用和工作原理；知道正弦交流量的三要素表示法；能指出正弓玄交流量大三要素及其意义；知道正弦交流量与相量的对应关系；能将正弦量表示成相量任务重点掌握三要素、相位差、有效值的灵活应用、正弦量的相量表示法任务难点正弦量的相量表示法教学方法讲授法、对比法、讨论法，讲练结合

布置作业课后作业课后分析■学习后的心得体会:通过本任务的学习，我知道了 ■对任务完成的过程自评，并写出今后的打算。自评标准参与完成所有活动，自评为优秀；缺一个，为良好；缺两个为中等；其余为加油。自评结果今后打算【教学过程】一正弦量的基本特征随时间按正弦规律变化的电压、电流称为正弦电压和正弦电流。表达式为：u=Usin伽,€)m ui=Isin(wt,€)m i正弦交流电的数学表达式和三要素周期T、频率f、角频率3相位、初相和相位差相位：正弦量表达式中的角度初相:t=0时的相位相位差:两个同频率正弦量的相位之差，其值等于它们的初相之差。振幅与有效值振幅：正弦量的最大值周期电流有效值:让周期电流i和直流电流I分别通过两个阻值相等的电阻R,如果在相同的时间T内，两个电阻消耗的能量相等,则称该直流电流I的值为周期电流i的有效值。二正弦量的相量表示法旋转矢量复数及其运算复数A可用复平面上的有向线段来表示。该有向线段的长度a称为复数A的模，模总是取正值。该有向线段与实轴正方向的夹角0称为复数A的辐角正弦量的相量表示法将复数ImZ0i乘上因子其模不变，辐角随时间均匀增加。即在复平面上以角速度逆时针旋转，其在虚轴上的投影等于Imsin(3t+0i)，正好是用正弦函数表示的正弦电流i。可见复数ImZ0i与正弦电流i=Imsin(«t+0i)是相互对应的关系，可用复数ImZ0i来表示正弦电流I。三、 课堂小结教师与学生一起回顾本节棵的知识，引导学生在理解的基础上记忆。四、 课后作业教学教案任课教师： 教研室主任： 编写日期：—年—月—日 审批日期：—年—月—日授课日期班级任务内容任务一单一参数的正弦交流电路素质目标培养学生严谨的治学态度能力目标培养学生推理的能力知识目标知道电阻、电容、电感元件的电压、电流关系；能说出电阻、电感和电容元件的电压、电流关系及相量关系；能作出电阻、电感和电容元件的电压、电流相量图任务重点电阻元件、电感元件、电容元件的交流电路任务难点电阻元件、电感元件、电容元件的交流电路教学方法讲授法、讲练法、归纳法布置作业课后作业课后分析■学习后的心得体会：通过本任务的学习，我知道了 ■对任务完成的过程自评，并写出今后的打算。自评标准参与完成所有活动，自评为优秀；缺一个，为良好；缺两个为中等；其余为加油。自评结果今后打算【教学过程】单一参数元件的交流电路电阻电路电阻元件上电压与电流的关系电阻元件上电压与电流的关系uU瞬时关系：'•疽节=卞Sin（心°）大小关系：U广相位关系：（同相位）电阻元件上电压与电流的相量关系：Ur=Irr电感电路d瞬时关系：u,大小关系：UL=負,ILXL相位关系：（电压超前电流90。）电容电路瞬时关系：'=顽大小关系：uc=icxc相位关系：电流超前电压90。电容元件上电压与电流的相量关系：叩瑚「c教学教案任课教师： 教研室主任： 编写日期：—年—月—日 审批日期：—年—月—日授课日期班级任务内容任务三RLC串联交流电路素质目标培养学生严谨的治学态度能力目标培养学生的推理能力知识目标1.知道串联正弦交流电路的电压、电流关系；2.知道串联正弦交流电路电压三角形、阻抗三角形的构成；3.能分析计算串联正弦交流电路；4.能作出串联正弦交流电路的相量图、电压三角形和阻抗三角形任务重点掌握RLC串联电路的电流、电压关系及RLC串联电路的功率任务难点通过阻抗角来判断电路的性质并会熟练计算教学方法一体化教学法

布置作业课后作业课后分析■学习后的心得体会: 通过本任务的学习，我知道了 ■对任务完成的过程自评，并写出今后的打算。自评标准参与完成所有活动，自评为优秀；缺一个，为良好；缺两个为中等；其余为加油。自评结果今后打算【教学过程】电压与电流的关系:TOC\o"1-5"\h\z如：RLC串联电路中流过各元件的电流相等为//mn，则由KVL定律知。二…叩山+j(X广XC)序1Z L二.电路的性质X]XC时为电感性电路；二.电路的性质X]XC时为电感性电路；XL=XC时为电阻性电路；xl〈XC时为电容性电路； ■_平〉0ujUl平二0 i収0 三.结论：RLC串联电路可根据阻抗角的大小来判断电路的性阻抗串联电路如：有多个复阻抗(每个复阻抗都由R、L、C组合而成)串联的电路则：U=U+U+U+ +U=Iz； z=z+z+z+……+Z1 2 3 n 1 2 3 n例1.已知有一RLC串联电路，其中R=30o,L=382mH,C=39.8uF,外加电压u=220；2sin(3141+60。)V,求(1)复阻抗(1)复阻抗Z,并确定电路的性质⑵ I、叽、八Uc(3) 画出相量图例2.已知RLC串联电路中R=5o,L=8mH,C=200UF，若外加电源电压的角频率为w=1000,试求电路的复阻抗？若w=500‘“幻,求复阻抗，并说明这两种角频率下复阻抗的性质？四.课后作业教学教案教学教案任课教师： 教研室主任： 编写日期：—年—月—日 审批日期：—年—月—日授课日期班级任务内容任务四RL与C并联交流电路素质目标培养学生严谨的治学态度能力目标培养学生的推理能力知识目标知道RL与C并联交流电路的电压、电流关系；能分析计算RL与C并联交流电路；任务重点RL与C并联交流电路的电流、电压关系任务难点RL与C并联交流电路的分析计算教学方法讲授法、讲练法、归纳法布置作业课后作业课后分析■学习后的心得体会:

通过本任务的学习，我知道了 ■对任务完成的过程自评，并写出今后的打算。自评标准参与完成所有活动，自评为优秀；缺一个，为良好；缺两个为中等；其余为加油。自评结果今后打算【教学过程】一.基尔霍夫的相量形式 尸相量形式的基尔霍夫电流定律： 乙侦0相量形式的基尔霍夫电压定律：U=0二、复阻抗串联和并联电路阻抗串联电路如：有多个复阻抗（每个复阻抗都由R、L、C组合而成）串联的电路则UU1+C2+U3+.••••.+Un=1Z； Z€%+Z2+Z3+……+Zn阻抗法分析并联电路已知由两条支路组成的并联电路，七为R和L组成的串联支路的电流；，2为气和C所组成的串联支路的电流，则：课后作业

任课教师： 教研室主任： 编写日期：—年—月—日 审批日期：—年—月—日授课日期班级任务内容任务五功率因数素质目标培养学生严谨的治学态度能力目标知识目标理解功率因数的概念知道提咼功率因数的意义和方法；知道补偿电容的关系式；会计算和选择补偿电容的大小任务重点提咼功率因数的意义和方法任务难点补偿电容的计算教学方法一体化教学法布置作业课后作业课后分析■学习后的心得体会:通过本任务的学习，我知道了 ■对任务完成的过程自评，并写出今后的打算。自评标准参与完成所有活动，自评为优秀；缺一个，为良好；缺两个为中等；其余为加油。自评结果今后打算【教学过程】一、提咼功率因数的意义1.充分利用供电设备的容量，使同样的供电设备为更多的用电器供电每个供电设备都有额定的容量，即视在功率S=UI。供电设备输出的总功率S中，一部分为有功功率P=Seos中,另一部分为无功功率Q=Ssi叫。cos甲越小，电路中的有功功率P=Seo郷就越小，提高cos甲的值，可使同等容量的供电设备向用户提供更多的功率。因此，提高供电设备的能量的利用率。2.减少供电线路上的电压降和能量损耗我们知道，P=IUcos中，I=p/(Ucos9)，故用电器的功率因数越低，则用电器从电源吸取的电流就越大，输电线路上的电压降和功率损耗就越大；用电器的功率因数越高，则用电器从电源吸取的电流就越小，输电线路上的电压降和功率损耗就越小。故提高功率因数，能减少供电线路上的电压降能量损耗。教学教案教学教案 二、提高功率因数的方法 合理选用电器设备及其运行方式尽量减少变压器和电动机的浮装容量，减少大马拉小车现象；调整负荷，提高设备的利用率，减少空载、轻载运行的设备；对负载有变化且经常处于轻载运行状态的电动机，采用€—Y自动切换方式运行。 在感性负载上并联电容器提高功率因数j 感性负载电路屮的电流落后于电压，并联电容器后可产生超前电 。~\・压 .Hi丿 90。的电容支路电流，抵减落后于电压的电流，使电路的总电流减小， \UTC从 \ 而减小阻抗角，提高功率因数。用串联电容器的方法也可提高电路的団.7.1感性负载并］功 源的负担，因而不用串联电容器的方法来提咼电路的功率因数。设负载的端电压为U电压频率为f，电源供给负载的功率为P，功率因数为cos,，要将负载的功率因数从cos,提高到cos,，问需在负载两端并联多1大的电容？ 1 2 解：设并联电容量为c的电容器电路的功率因数从cos,提高到cos,，则：2PI=Isin,一Isin,= sin,一了了C1 1 2 2Ucos, 1Ucos,j+/1L1j+/1L1图4.7.1感性负载并联电容器相量图=tan,一二tan,=(tan,一tan,)U1U2U1 ~ U=ECUCP--C= (tan,一tan,)2兀fU2 1 2式屮P一电源供给负载的有功功率,W；U—负载的端电压,v； ,—并联电容前电路的阻抗角；一并联电容后电路的阻抗角；f一电源频率，Hz；C一并联电容器的电容量。课后作业任课教师： 教研室主任： 编写日期：—年—月—日 审批日期：—年—月—日授课日期班级任务内容项目二三相交流电路素质目标培养学生严谨的治学态度能力目标知识目标知道三相交流发电机的构造和工作原理；知道三相对称正弦交流量的特点和表达式；知道三相电源连接方式；能写出三相对称正弦交流量的表达式，并作出相量图知道三相对称和不对称电路的特点；能分析计算三相对称电路3.会计算三相电路的功率任务重点:1.三相交流电的供电方式。2.三相交流电的两种接线方式任务难点三相负载的两种接线方式的分析与应用

教学方法一体化教学法布置作业课后作业课后分析■学习后的心得体会:通过本任务的学习，我知道了 ■对任务完成的过程自评，并写出今后的打算。自评标准参与完成所有活动，自评为优秀；缺一个，为良好；缺两个为中等；其余为加油。自评结果今后打算【教学过程】第一节三相正弦交流电源在电力系统中，几乎全部采用交流三相制供电，究竟它有些什么优点使得它应用这么广泛呢？与单相交流电相比，三相交流电具有如下优点：三相发电机比尺寸相同的单相发电机输出的功率要大。三相发电机的结构和制造不比单相发电机复杂多少，且使用、维护都较方便，运转时比单相发电机的振动要小。在同样条件输送同样大的功率时，特别是在远距离输电时，三相输电线比单相输电线可节约25%左右的材料。三相异步电动机是应用最广的动力机械。使用三相交流电的三相异步电动机结构简单、价格低廉、使用维护方便，是工业生产的主要动力源。由于具有以上优点，所以三相交流电比单相电应用得更广泛，通常的单相交流电源多数也是从三相交流电源中获得的。一、三相交流电源让我们看看周围的供电线路。在一般家庭中，米用两根线传送，一根零线（黑色），一根相线（黄色或红色或绿色，大多数为红色），称为单相交流电。我们习惯上说的交流电指的就是单相正弦交流电。而在用电量大的工厂及大楼等动力用电处则采用三相交流电供电（黄、绿、红三种颜色线同时传输）。单相交流电路从一个电源出发用两根线进行输送，这是用了三相交流电中一相（有时也称为单相三线电），如下图（a）所示。三相交流电从一个电源出发（电压相等、频率相同、相位彼此相差为12Oo的三个电源），用三根线进行输送，如下图（b）所示。（三相交流电的应用二、三相交流电的产生三相交流电是由三相发电机产生的。三相交流发电机原图理如下图（a）所示，发电机有一个可以转动的磁铁，在磁铁周围的圆周上均匀分布有U1-U2、V1-V2、W1-W2三个绕组，每一个绕组叫做一相，各相绕组的匝数相等、结构相同，它们的始端（ULVLW1）在空间位置上彼此相差120。，它们的末端（U2、V2、W2）在空间位置上也彼此相差12。。。若按顺时针方向转动磁铁，在线圈U1-U2中就会产生感应电动势；则在线圈V1-V2中产生相同的感应电动势，但其相位较U1-U2滞后120°,W1-W2也产生相同的感应电动势，但其相位较V1-V2滞后12。。。与磁铁的转动角相一致画出的波形如下图（b）所示，矢量图如下图（c）所示。

（c）在上图中，把线圈U1-U2、V1-V2和W1-W2上所产生的感应电动势依次到达最大值的顺序叫做相序，三个线圈分别用U、V、W来表示。习惯上把三相交流电中相序为U-V-W称为正序。在电工技术和电力工程中，把上图（b）所示这样的电压称为三相交流电压。可以把它看作是三个单相交流电源，其电压大小相等，频率相同，相位互差120°。三、三相交流电供电方式把三相发电机三相绕组的末端U2、V2、W2连接成一个公共端点,叫做中性点（零点），用字母N表示。从中性点引出的导线称为中性线（或零线），用黑色或白色表示。中性线接地时，又称为地线。从线圈的首端Ul、V1、Wl引出的三根导线称为相线（俗称火线），分别用黄、绿、红三种颜色表示，这种供电系统称为三相四线制。如下图所示。在低压供电系统中常采用三相四线制供电。如生活中的照明用电就是采用三相四线制供电。三相四线制供电系统可输送两种电压，即相电压与线电压。各相线与中性线之间的电压称为相电压，分别用U、U、U表示其有效UVW值；相线与相线之间的电压称为线电压，用U、U、U表示。UV VW WU另一种表示方法是用U表示相电压，U表示线电压。P L由于电动势的方向规定为从绕组的末端指向始端，那么相电压的方向就是从绕组的始端指向末端，如上图所示相电压U、U、U。UV W线电压的方向按三相电源的相序来确定，如U就是从U1端指向V1UV端；U就是从VI端指向W1端；U就是从W1端指向U1端，如上VW WU图所示线电压U、U、U。UVVWWU实验证明，三相四线制供电系统中，相电压和线电压都是对称的,各线电压的有效值为相电压有效值的.占倍，而且各线电压在相位上比各对应的相电压超前30。。即U=国L P我国低压三相四制供电系统中，电源相电压有效值为220V，线电压有效值为380V。※第二节三相负载的联结由三相电源供电的负载叫三相负载（例如三相交流电动机）。三相电路中的三相负载，可分为对称三相负载和不对称三相负载。各相负载的大小和性质完全相同的叫对称三相负载，即A=R=R，uVwX=X=X。如三相电动机、三相变压器、三相电炉等。各相负载UVW不等的就叫不对称三相负载，例如家用电器和电灯，这类负载通常是按照尽量平均分配的方式接入三相交流电源中。在三相电路中，负载有星形（用符号表示）和三角形（用符号“△”表示）两种联结方式。一、三相负载的星形联结1.联结方式把各相负载的末端U2、V2、W2连在一起接到三相电源的中性线上；把各相负载的首端U1、VI、W1分别接到三相交流电源的三根相线上，这种连接的方法叫做三相负载的星形联结。如下图（a）所示为三相负载星形联结的原理图，图（b）所示为三相负载星形联结的实际电路图。负载作星形联结并具有中性线时，每相负载两端的电压称为负载的相电压，用U表示。YP2.电路计算当输电线的电阻被忽略时，负载的相电压等于电源相电压U=UYPP电源的线电压与负载的相电压关系为u=43uL YP在三相交流电路中，负载作星形联结，流过每一相负载的电流称为相电流，分别用I、I、I表示，一般用I来表示。流过每根相UVW YP线的电流称为线电流，分别用I、I、I来表示，一般用I表示。uvw L当负载作星形联结具有中性线时，三相交流电路的每一相，就是一个单相交流电路，各相电压与电流间数量及相位关系可应用前面学习的单相交流电路的方法处理。如下图所示，由于每相的负载都串在相线上，相线和负载通过的是同一个电流，所以各线电流等于各相电流，即I=I，I=I，IUuVvW=I。w一般写成 I=ILP除此之外，我们还要考虑流过中性线的电流，由基尔霍夫节点电流定律可以求出中性线电流。一般采用矢量法来分析。中性线电流为线电流(或相电流)的矢量和r=I,1,1•NUVW对于三相对称负载，在对称三相电源作用下，三相对称负载的中性线电流等于零，如下图(a)所示。即I=I,1,尸=0NUVW由于电流是瞬时值，三相电流瞬时值的代数和也为零，即Z=,+1+1=0。因此对称负载下中性线便可以省去不用，电路变NUVW成如下图(b)所示的三相三线制传输。如在发电厂与变电站、变电站与三相电动机等之间，由于负载对称，便采用三相三线制传输。I=I+1+1,或i=i+i+iNUVW NUVW3.不对称负载星形联结时中性线的作用三相负载在很多情况下是不对称的，最常见的照明电路就是不对称负载星形联结的三相电路。下面，我们根据实验中的数据来分析三相四线制中性线的重要作用。如下图所示，把额定电压为220V,功率分别为l00W、60W和40W的三盏白炽灯作星形联结，然后接到三相四线制的电源上。为了便于说明问题，设在中性线上装有开关S,如下图(a)所示。N当S合上时每个灯泡都能正常发光。当断开S、Sv和Sw中任意一N U个或两个开关时，处在通路状态下的灯泡两端的电压仍然是相电压,灯仍然正常发光。上述情况是相电压不变，而各相电流的数值不同,中性线电流不等于零。如果断开开关Sw，再断开中性线开关S,如N下图(b)所示。中性线断开后，电路变成不对称星形负载无中性线电路，40W的灯反而比100W的灯亮得多。其原因是，没有中性线，两个灯(40W和100W灯泡)串联起来以后接到两根相线上，即加在两个串联灯两端的电压是线电压(380V)o又由于100W的灯的电阻比40W的灯的电阻小，由串联分压可知它两端的电压也就小。因此,100W的灯反而较暗，40W的灯两端的电压大于220V,会发出更强的光，还可能将灯烧毁。 1 “ 1

忑，1V —I V 一'W 间 何可见，对于不对称星形负载的三相电路，必须采用带中性线的三相四线制供电。若无中性线，可能使某一相电压过低,该相用电设备不能工作；某一相电压过高，烧毁该相用电设备。因此，中性线对于电路的正常工作及安全是非常重要的，它可以保证负载电压的对称，防止发生事故。通过这个实例可以发现，中性线的作用就是使不对称的负载获得对称的相电压，使各用电器都能正常工作，而且互不影响。在三相四线制供电线路中，规定中性线上不允许安装熔断器、开关等装置。为了增强机械强度，有的还加有钢芯；另外通常还要把中性线接地，使它与大地电位相同，以保障安全。结论:负载作星形联结时：电源线电压是负载两端相电压的㊇倍，即u=T3u；L YP每一相相线的线电流等于流过负载的相电流，即I=I;LP对于对称负载可去掉中性线变为三相三线制传输；对于不对称负载则必须加中性线，采用三相四线制传输。二、三相负载的三角形联结联结方式把三相负载分别接到三相交流电源的每两根相线之间，负载的这种连接方法叫做三角形联结。如下图(a)所示为负载作三角形联结的原理图，图(b)所示的是三相负载三角形联结的实际电路图。电路计算三角形联结中的各相负载全都接在了两根相线之间，因此负载两端的电压，即负载的相电压等于电源的线电压，贝U=UAPL由于三相电源是对称的，无论负载是否对称，负载的相电压是对称的。对于负载作三角形联结的三相电路中每一相负载来说,都是单相交流电路。各相电流和电压之间的数量与相位关系与单相交流电路相同。在对称三相电源的作用下，流过对称负载的各相电流也是对称

的，应用单相交流电路的计算关系，可知各相电流的有效值为I=I=I=丄，采用矢量表示可求出线电流与相电流之间有以UVVWWUZUV下关系I=0△L AP结论：当三相负载作三角形联结时：相电压等于线电压，即u=U；APL当对称三相负载作三角形联结时，线电流的大小为相电流的焰倍，一般写成I=j3i。AL AP三、三相电路的功率在三相交流电路中，不论负载采取星形联结的方式，还是采取三角形联结的方式，三相负载消耗的总功率等于各相负载消耗的功率之和，即P=P+P+P。每一相负载所消耗的功率，可以应用单相正UVW弦交流电路中学过的方法计算。当三相负载对称时，有P=P=P=uIcos,，负载消耗的总功UVWPP p率可以写成P=3UIcos,ppp式中：U——负载的相电压，国际单位制单位V（伏）PI――流过负载的电流，国际单位制单位A（安）P

中一一负载相电压与相电流间的相位差，国际单位制单位P弧度(rad)或度p――三相负载总的有功功率，国际单位制单位W(瓦)上式可知，对称三相电路总有功功率为一相有功功率的3倍。在实际工作中，测量线电压、线电流比较方便，三相电路的总功率常用线电压和线电流来表示。理论推导证明，对称负载不论负载作星形还是三角形联结，总有功功率也可由下式计算：P=、；3UIcos€LL P例5-1某三相对称负载，每相负载的电阻为6Q,感抗为8Q,电源线电压为380V,试求负载星形联结和三角形联结时两种接法的三相电功率。解：每相绕组的阻抗为Z= +X2=.(62+82=10,(1)星形联结时，负载相电压U=Ul=380=220VYPv3 <3因此流过负载的相电流为PlPlZlU220=22A10负载的功率因数为cos€=R=—=0.6Z10星形联结时三相总有功功率P=3UIcos€=3x220x22x0.6„8.7KWppp

(2)三角形联结时，负载相电压等于电源线电压，即U=U=380VPL负载的相电流为lZlZl告38A 三角形联结时三相总有功功率P=3UIcos甲=3x380x66x0.6牝26KWPP P 可见，同样的负载，三角形联结消耗的有功功率是星形联结时的 3倍。也就是说，三相负载消耗的功率与负载连接方式有关，要使负 载正常运行，必须正确连接电路。显然在同一电源作用下，错将星形 联结成三角形联结，负载会因3倍的过载而烧毁；反之，错将三角形联结接成星形联结，负载也无法正常工作，只能输出1的功率。3 数学推导和实验已经证明，对称三相电路在功率方面还有一个很可贵的性质：对称三相电路的瞬时功率是一个不随时间变化的恒 定值，它就是电路的有功功率。这个性质对旋转的电机带来了极有 利的条件。三相电动机任一瞬时所吸收的瞬时功率恒定不变，则电 动机任一瞬时产生的机械转矩也恒定不变，这样就避免了由于机械转矩的变化而引起的振动。

教学教案任课教师： 教研室主任： 编写日期：—年—月—日 审批日期：—年—月—日授课日期班级任务内容项目四磁路和变压器素质目标培养学生严谨的治学态度能力目标知识目标掌握磁路中全电流定律和磁路中的欧姆定律；熟悉磁化曲线和磁滞回线；了解变压器分类及基本构造；熟悉和理解变压器的工作原理；掌握变压器的电压、电流及阻抗变换作用；了解常用变压器的结构特点、熟悉常用变压器的应用任务重点铁磁性物质的磁化及其性能；变压器的工作原理；变压器的电压、电流及阻抗变换作用；自藉变压器及互感器任务难点全电流定律和磁路中的欧姆定律;磁化曲线和磁滞回线;变压器的工作原理;变压器的功率及效率

教学方法一体化教学法布置作业课后作业课后分析■学习后的心得体会:通过本任务的学习，我知道了 ■对任务完成的过程自评，并写出今后的打算。自评标准参与完成所有活动，自评为优秀；缺一个，为良好；缺两个为中等；其余为加油。自评结果今后打算【教学过程】新授、路结合投影比较主、漏磁通投影Page169图6T或演示实验说明磁通是沿一定路径通过的。结合投影比较主、漏磁通[1.]主磁通和漏磁通进一步结合右图投影所示，当线圈中通以电流后，大

部分磁感线沿铁心、衔铁和工作气隙构成回路，这部分磁通称为主磁通；还有一部分磁通，没有经过气隙和衔铁，而是经空气自成回路，这部分磁通称为漏磁通。[2.]磁路定义：磁通经过的闭合路径叫磁路。磁路和电路一样，分为有分支磁路和无分支磁路两种类型。右上图为无分支磁路，右图为有分支磁路。在无分支磁路中，通过每一个横截面的磁通都相等。｛比较电流｝二、磁路的欧姆定律[1.]磁动势分析通电线圈中电流是产生磁场的原因，电流越大，磁场越强，磁通越多；每一匝线圈的磁通是一定的，匝数越多，链接的磁通(磁链)越大。通电线圈产生的磁通€与线圈的匝数N和线圈中所通过的电流I的乘积成正比。磁动势定义：把通过线圈的电流I与线圈匝数N的乘积，称为磁动势，也叫磁通势，即E=NIm磁动势E的单位是安培(A)。复习电路中全电路欧姆定律说明本教材中磁通实为磁链类比方法：电路复习电路中全电路欧姆定律说明本教材中磁通实为磁链类比方法：电路中导体对电流有[2.]磁阻阻碍作用：电阻;磁阻就是磁通通过磁路时所受到的阻碍作用，用Rm磁路中对磁通也表示O有阻碍作用[2.]磁阻阻碍作用：电阻;磁阻就是磁通通过磁路时所受到的阻碍作用，用Rm磁路中对磁通也表示O有阻碍作用磁路中磁阻的大小与磁路的长度1成正比，与磁路的由影响电阻的因横截面积S成反比，并与组成磁路的材料性质有关。素引导影响磁阻因此有的因素因此有m€S式中，€为磁导率，单位H/m,长度1和截面积S的单位分别为m和m2。因此，磁阻Rm的单位为1/亨(H-1)。由于磁导率€不是常数，所以Rm也不是常数。强调不同于电阻[3.]磁路欧姆定律(1)磁路欧姆定律内容：通过磁路的磁通与磁动势成①-Em正比，与磁阻成反比。即 _Rm结合电路欧姆定律说明磁路欧姆定律注意运用时单位上式与电路的欧姆定律相似，磁通O对应于电流I,磁动势Em对应于电动势E,磁阻Rm对应于电阻R。因此，这一关系称为磁路欧姆定律。简要说明(2)磁路与电路的对应关系磁路中的某些物理量与电路中的某些物理量有对应关系，同时磁路中某些物理量之间与电路中某些物理结合图(b)说明

量之间也有相似的关系。有分支磁路磁动量之间也有相似的关系。势产生磁通等于各分支磁通之和上图是相对应的两种电路和磁路。投影下表电路与磁路对应的物理量及其关系式。三、全电流定律亦E(O—亦E(O—m根据磁路的欧姆定律—R，将①—BS、Em=N、Rm代入，可得投影下表比较电路与磁路欧姆定律，类比方法强化记忆。将上式与B-,H对照，可得H—T或IN-Hl即磁路中磁场强度H与磁路的平均长度l的乘积，在数值上等于激发磁场的磁动势，这就是全电流定律。类比电路闭合电路欧姆定律引入全电流定律并复习提问：全电路中欧姆定律及公式形式新授:磁化曲线是用来描述铁磁性物质的磁化特性 投影下图磁化曲线是用来描述铁磁性物质的磁化特性 投影下图一、铁磁性物质的磁化[1.]磁化定义：本来不具备磁性的物质，由于受磁场的作用而具有了磁性的现象称为该物质被磁化。只有铁磁性物质才能被磁化。投影[2.]磁化的原因投影内因：铁磁性物质是由许多被称为磁畴的磁性小区域组成的，每一个磁畴相当于一个小磁铁。外因：有外磁场的作用。分析磁化：如右图(a)所示，当无外磁场作用时，磁畴排列杂乱无章，磁性相互抵消，对外不显磁性；如右图(b)所示，当有外磁场作用时，磁畴将沿着磁场方向作取向排列，形成附加磁场，使磁场显著加强。有些铁磁性物质在撤去磁场后，磁畴的一部分或大部分仍然保持取向一致，对外仍显磁性，即成为永久磁铁。[3.]不同的铁磁性物质，磁化后的磁性不同。[4.]铁磁性物质被磁化的性能，被广泛地应用于电子和电气设备中，如变压器、继电器、电机等。二、磁化曲线[1.]磁化曲线的定义

铁磁性物质的磁感应强度B随磁场强度H铁磁性物质的磁感应强度B随磁场强度H变化的曲线，称为磁化曲线，也叫B—H曲线。[2.]磁化曲线的测定下图(a)是测量磁化曲线装置的示意图，(b)是根据测量值做出的磁化曲线。B由图(b)可以看出，B与H的关系是非线性的，即卩=h不是常数[3.]分析磁化特性的物理意义｛注意特征及原因分析｝0~1段：起始磁化段，说明曲线上升缓慢的特征，原因是磁畴的惯性，当H从零开始增加时，B增强调非线性加缓慢。⑵1~2段：随H增大，B几乎直线上升，是由于磁畴在外磁场作用下，大部分都趋向H方向，B增加很快，曲线很陡，称为直线段。2~3段：随H增加，B的上升又缓慢了，是由于大部分磁畴方向已转向H方向，随H的增加只有少数磁畴继续转向，B增加变慢。3点以后：到达3点以后，磁畴几乎全部转到了投影图

电机和变压器，通常工作在曲线的2~3段，即接近饱和的地方。外磁场方向，再增大H值，B也几乎不再增加，曲线变得平坦，称为饱和段。此时的磁感应强度叫饱和磁感应强度。不同的铁磁性物质，B的饱和值不同，对同一种材料，B的饱和值是一定的。电机和变压器，通常工作在曲线的2~3段，即接近饱和的地方。13。離皿曲枷IM13。離皿曲枷IMZDII3JI4在磁化曲线中，已知H值就可查出对应的B值。因此,在计算介质中的磁场问题时，磁化曲线是一个很重要的依据。强调饱和性即B强调饱和性即B不随H变化三、磁滞回线磁化曲线只反映了铁磁性物质在外磁场由零逐渐增强的磁化过程，而很多实际应用中，铁磁性物质是工作在交变磁场中的。所以，必须研究铁磁性物质反复交变磁化的问题。[1.]磁滞回线的测定右图为通过上实验测定的某种铁磁性物质的磁滞回线。注意说明：(1)退磁与磁化是沿不同线进行的。退磁过程中剩磁Br、矫顽磁力H。C铁磁材料可反向磁化，特性同正向。永久性磁铁就是利用剩磁很大的铁磁性物质制成的。矫顽磁力的大小反映了铁磁性物质保存剩磁的能力磁滞现象：B的变化总是落后于H的变化，称为磁滞现象。经过循环，得到封闭的对称于原点的闭合曲线(abcdefa),称为磁滞回线。(5)改变交变磁场强度H的幅值，可相应得到一系列大小不一的磁滞回线，如右下图所示。永久性磁铁就是利用剩磁很大的铁磁性物质制成的。矫顽磁力的大小反映了铁磁性物质保存剩磁的能力[2.]基本磁化特性连接各条对称的磁滞回线的顶点，得到一条磁化曲线，叫基本磁化曲线。右图中实线部分。[3.]磁滞损耗铁磁性物质在交变磁化时，磁畴要来回翻转，在这个过程中，产生了能量损耗，称为磁滞损耗。简介磁滞损耗与回线面积关系。结论：剩磁和矫顽磁力越大的铁磁性物质，磁滞损耗就越大。四、铁磁物质的分类与应用：学生自学、讨论。练习思考：铁磁物质分为哪三类？各有什么作用？四、总结：铁磁物质的磁化是磁畴在外磁场作用下由不规则到规则排列，磁化过程中B随H变化可用磁化特性曲线描绘，磁滞回线说明B滞后于H的变化，且

具有对称于原点的闭合曲线牲特征。作业：结合图6-4理解磁化特性曲线上各不同部分的物理过程能在理解基础上大致画出常见铁磁物质的磁滞回线及基本磁化曲线新授：一、 变压器及用途变压器定义及电路符号：变压器可泛指电路中利用互感现象进行电压变换的装置。—JtcsT IUJ?—JtcsT IUJ?变压器的用途：{1}变压器可变换电压：电路中380V动力电压、220V生活照明电压，机床上36V安全电压等均由变压器转换来；{2}可变换电流：电路中变流器、大电流发生器{3}变换阻抗：电子电路中输入、输出变压器{4}改变相位：改变线圈的连接方法来改变变压器的极性（振荡器电路）展示调压器、输入、输出变压器实物讲解简介涡流现象及电磁灶展示调压器、输入、输出变压器实物讲解简介涡流现象及电磁灶磁滞现象及损耗所以变压器是输配电、电子电路和电工测量中十分重要的设备。二、 变压器的种类：一般按照用途来分，变压器有：［1］电力变压器｛单相、三相变压器｝ ［2］调压变压器 ［3］电压、电流互感器 ［4］输入、输出变压器。三、 变压器的基本构造［1］ 变压器主要由铁心和线圈两部分构成。［2］ 铁心：是形成变压器的磁路通道，磁通主要通过铁芯形成闭合回路，为主磁通；少部分通过空气形成漏磁通。为减少漏磁，要求采用磁导率较高且相互绝缘的硅钢片制成。同时可以减少涡流和磁滞损耗。按铁芯构造形式可分为：心式：见右图｛A｝"口”形，线包芯； 壳式：右图｛B｝"日”形，芯包线变压器是按电磁感应原理工作的，原线圈接在交器：低压因绝缘变压器是按电磁感应原理工作的，原线圈接在交器：低压因绝缘线圈：线圈是变压器的电路部分，是米用绝缘良好的漆色线、沙包或丝包线绕成。线圈分：（1）原线圈：和电源相连的线圈（初级绕组）。（2）副线圈:和负载相连的线圈（次级绕组）。｛3｝主要绝缘工艺要求：简介绝缘部位及绝缘措施。其他措施：电磁屏蔽：铁壳或铝壳罩；冷却措施等。简介电力变压四、变压器工作原理简介电力变压内置；高压因绝缘要求高外置。内置；高压因绝缘要求高外置。流电源上，在铁心中产生交变磁通，从而在原、副线简单，靠近铁芯圈产生感应电动势。[1.]交流电压的变换作用原线圈接上交流电压，由于材料的导磁通过原、副线高频变压器：为圈中交变的磁通可视为理想情况下相同。减小漏磁和分布电容，常将初、次级线圈分若干部分，分格分层IH设原线圈匝数为N,副线圈匝数为N,磁通为中,IH1 2根据电磁感应有感应电动势分别为E，F,E，1At 2At由此得E N-1€ TE N2 2忽略线圈内阻得马€土=KU2NK称为变压比。为原、副线圈匝数之比，无单位。结论：［1］变压器原副线圈的端电压之比等于匝数比。[2]如果N<N,K<1,1 2电压上升，称为升压变压器。如果N〉N,K>1,1 2电压下降，称为降压变压器。［3］对直流电无变换作用,无耦合［2.］交流电流的变换作用根据能量守恒定律，变压器输出功率P=UI2 22cos平、从电网中获2得功率P二UIcos甲，得UIcos甲=UIcos甲1 11 1 11 1 22 2说明［1］式中cos甲一一原线圈电路的功率因数；1COS甲——副线圈电路的功率因数。2［2］甲,平相差很小，可认为相等，因此得到:1 2UI11=UI22因为〃N有NU€—rU，有I€—211N2 1N2 2 1 ［注：教材中感应电动势方向有错］照明电路220V电压，欲转换36V安全电压采用降压变压器提问能量转化与守恒定律［3.:交流阻抗的变换 设变压器初级输入阻抗为结合公式推导zI，次级负载阻抗为|zI，则1 2UNnTN代入，得U€—rU，I€—I _N2 1N2 ZJ=UII所以尸=ZJ2IN2丿ZI€U将

'2仁因为

122IzI€K2\zI结论：次级接上负载|z|时，相当于电源接上阻抗为2K2|z丨的负载。2五、应用举例:例：电源变压器的输入电压为220V,输出11V,求变比，若负载R=5.5Q,2等效到原边的阻抗。求原、付线圈中电流I、I及1 2Un序K=IL=20Il=——=2ARi解：I：=a.1AFLl==22000学生练习：收音机输出电路，最佳负载784Q，而扬声器电阻为R2=16Q，求变压器变比。总结： 变压器主要结构，原、付线圈及硅钢铁心及硅钢片结构作用；理解和掌握变压器具有的电压、电流及阻抗的变换作用。新授一、自耦变压器［1.］自耦变压器的构造和工作原理｛展示实物-实验应用：［1］在电子线路中常用于输入端来实现阻抗匹配和信号源内阻相等；［2］用于输出变压器使负载上获得最大功率。画出变压器输出原理图分析室调压器｝说明：实验室中用来连续改变电源电压的调压变压器，就是一种自耦变压器。由右结构图分析：自耦变压器原、副线圈共用一部分绕组，它们之间不仅有磁耦合，还有电的关系；自耦变压器改变电压方法：N1接输入电压，N2输出电压。自耦变压器在使用时，一定要注意正确接线，否则易于发生触电事故。优点：结合原、副线圈电流简介：II与I2相位差180度，公共线圈处电流为两者之差，电流小，线圈导线截面积可非常小。故用铜量少，重量轻、体积小，铜损小、效率高。投影实验室用调压器原理图说明用法。二、 小型电源变压器简介小型变压器的应用：机床36V安全电压，低压指示装置等采用在铁芯上绕制多个次级线圈或次级线圈引出多个输出端实现。多输出绕组变压器的每一线圈或部分和原线圈间的电压关系仍符合相应变比的关系。简介：多输出变压器多使用于电子设备中，输出多种电压。多绕组可串联或并联使用，串联时应将线圈的异名端相接，并联时应将线圈的同名端相接。只有匝数相同的线圈才能并联。三、 互感器互感器是一种专供测量仪表，控制设备和保护设备中使用的变压器。常用于大电流、高电压的测量电路中。分类：电压互感器和电流互感器两种。[1.]电压互感器{1}原理：使用时，电压互感器的高压绕组跨接在

［2.］电流互感器｛结合原理及实物图说明｝｛1｝原理：使用时，电流互感器的初级绕组与待测电流的负载相串连，次级绕组则与电流表串联成闭和回路，有通过负载的电流就等于所测电流和变压比倒数的乘积。｛2｝使用时应注意：（1）绝对不能让电流互感器的次级开路，否则易造成危险；（2）铁心和次级绕组一端均应可靠接地。｛3｝实际应用：简介用法与读数。四、 三相变压器［结合投影图6-26简介］三相变压器就是三个相同的单相变压器的组合，三相变压器用于供电系统中。根据三相电源和负载的不同，三相变压器初级和次级线圈可接成星形或三角形。五、 变压器的功率与效率：1.功率：作为能量传输设备，变压器的功率分两部分［1］ 变压器的原线圈的输入功率：P=UIcos甲11 1简介铁损决定于电压和［2］ 变压器的副线圈的输出功率：P=UIcos甲简介铁损决定于电压和22 2［3］变压器消耗｛损失｝功率为输入、输出功率之

差，即p=P-PL1 2变压器功率损耗原因：包括铁损和铜损。{1}何谓铁损P:指变压器的铁芯的磁滞损耗FE和涡流损耗{2}铜损P:原、副线圈的导线电阻的热损耗CU{r12+r12}11 222、变压器的效率：变压器的效率：指变压器输出功率与输入功率的百分比。 即,=P€100%p一般大容量变压的效率可达98%~99%，小型电源变压器效率约为70%~80%。3、应用举例：在220V电压的交流电路中，接入一变压器，原线圈匝数800,副线圈46匝，接白炽灯电路,电流8A，若变压器效率90%，求原线圈中电流多大？„220x46* 800=12.65V„220x46* 800=12.65V义1^12-65x8=101.2V解：4=112.5WIf-丄=0.51AVi原理及基本结构：铁心线圈通以电流会产生磁场。由铁心、线圈、衔电等组成。分交流、直流。应用：自控中继电器、电磁阀等交流电的频率：有频率越高，铁损越大，显然与原、副线圈电流有关；电流越大、铜损越大。复习机械效率：有用功与总功之比。效率物理含义：为反映变压器性能指标重要参数：效率越高越好，说明损耗小。板书要求简介影响电磁吸力的因素和交流电磁铁起动要求七、铁磁性物质的充磁与去磁充磁根据磁化原理，把铁磁材料放入通电线圈，得到永久磁铁。消交流电的频率：有频率越高，铁损越大，显然与原、副线圈电流有关；电流越大、铜损越大。复习机械效率：有用功与总功之比。效率物理含义：为反映变压器性能指标重要参数：效率越高越好，说明损耗小。板书要求简介影响电磁吸力的因素和交流电磁铁起动要求教学教案教学教案学生自已阅读学生自已阅读P186充磁与去磁部分。磁是把需去磁物体加热或剧烈振动或利用直流电磁吸盘通以反向直流电消除其剩磁。总结：本节重点要熟悉自耦变压器原理及学生其使用方法，熟悉电压、电流互感器的使用。对变压器效率、电磁铁以及充磁和去磁有初步的认识。任课教师： 教研室主任： 编写日期：—年—月—日 审批日期：—年—月—日授课日期班级任务内容项目五:常用电动机素质目标培养学生严谨的治学态度能力目标知识目标了解三相异步电动机的基本结构、理解工作原理、电磁转矩和机械特性，理解起动、调速、制动方法任务重点1三相异步电动机的工作原理2起动、调速、制动方法任务难点三相异步电动机的工作原理;机械特性教学方法一体化教学法布置作业课后作业课后分析■学习后的心得体会：通过本任务的学习，我知道了 ■对任务完成的过程自评，并写出今后的打算。自评标准参与完成所有活动，自评为优秀；缺一个，为良好；缺两个为中等；其余为加油。自评结果今后打算教学过程：三相异步电动机的结构三相异步电动机主要由定子和转子构成。定子和转子都有铁心和绕组。定子的三相绕组为AX、BY、CZ。转子分为鼠笼式和绕线式两种结构。鼠笼式转子绕组有铜条和铸铝两种形式。绕线式转子绕组的形式与定子绕组基本相同，3个绕组的末端连接在一起构成星形连接，3个始端连接在3个铜集电环上，起动变阻器和调速变阻器通过电刷与集电环和转子绕组相连接。除些还有机座、端盖、风扇等三相异步电动机的工作原理1.旋转磁场把三相定子绕组接成星形接到对称三相电源，定子绕组中便有对称三相电流流过。（1）在对称的三相绕组中通入三相电流，可以产生在空间旋转的合成磁场。（2）磁场旋转方向与电流相序一致。电流相序为A-B-C时磁场顺时针方向旋转；电流相序为A-C-B时磁场逆时针方向旋转。（3）磁场转速（同步转速）与电流频率有关，改变电流频率可以改变磁场转速。对两极（一对磁极）磁场，电流变化一周，则磁场旋转一周。同步转速no与磁场磁极对数p的关系为:n二r/min 0P2三相异步电动机的转动原理静止的转子与旋转磁场之间有相对运动，在转子导体中产生感应电动势，并在形成闭合回路的转子导体中产生感应电流，其方向用右手定则判定。转子电流在旋转磁场中受到磁场力F的作用，F的方向用左手定则判定。电磁力在转轴上形成电磁转矩。电磁转矩的方向与旋转磁场的方向一致。电动机在正常运转时，其转速n总是稍低于同步转速no，因而称为异步电动机。又因为产生电磁转矩的电流是电磁感应所产生的，所以也称为感应电动机异步电动机同步转速和转子转速的差值与同步转速之比称为转差率，用s表示，即:S=n°—nX100%n0转差率是异步电动机的一个重要参数。异步电动机在额定负载下运行时的转差率约为1%~9%。三相异步电动机的电磁转矩和机械特性1三相异步电动机的电磁转矩三相异步电动机的电磁转矩T是由旋转磁场的每极磁通€与转子电流I2相互作用而产生的，故电磁转矩与转子电流的有功分量22cos甲I及定子旋转磁场的每极通€成正比，即T=K①Icos巾T2 22三相异步电动机的机械特性起动转矩电动机刚起动（n=0,s=1）时的转矩称为起动转矩。额定转矩电动机在额定负载下工作时的电磁转矩称为额定转矩，忽略空载损耗转矩，则额定转矩等于机械负载转矩。最大转矩2三相异步电动机的起动直接起动：直接起动是利用闸刀开关或接触器将电动机直接接到额定电压上的起动方式，又叫全压起动。优点：起动简单。缺点：起动电流较大，将使线路电压下降影响负载正常工作。适用范围：电动机容量在10kW以下，并且小于供电变压器容量的20%。降压起动：Y-A换接起动：在起动时将定子绕组连接成星形，通电后电动机运转，当转速升高到接近额定转速时再换接成三角形。适用范围：正常运行时定子绕组是三角形连接，且每相绕组都有两个引出端子的电动机。优点：起动电流为全压起动时的1/3。缺点：起动转矩均为全压起动时的1/3。自耦降压起动：利用三相自耦变压器将电动机在起动过程中的端电压降低，以达到减小起电流的目的。自耦变压器备有40%、60%、80%等多种抽头，使用时要根据电动机起动转矩的要求具体选择.绕线式异步电动机转子绕组串入附加电阻后，既可以降低起动电流，又可以增大起动转矩。3三相异步电动机的调速变极调速：通过改变电动机的定子绕组所形成的磁极对数P来调速。因磁极对数只能是按1、2、3、…、的规律变化，所以用这种方法调速，电动机的转速不能连续、平滑地进行调节。变频调速：通过变频器把频率为50Hz工频的三相交流电源变换成为频率和电压均可调节的三相交流电源，然后供给三相异步电动机，从而使电动机的速度得到调节。变频调速属于无级调速，具有机械特性曲线较硬的特点。变转差率调速：通过改变转子绕组中串接调速电阻的大小来调整转差率实现平滑调速的，又称为变阻调速。调速电阻的接法与起动电阻相同。这种方法只适用于绕线式异步电动机。三相异步电动机的反转因为三相异步电动机的转动方向是由旋转磁场的方向决定的，而旋转磁场的转向取决于定子绕组中通入三相电流的相序。因此，要改变三相异步电动机的转动方向非常容易，只要将电动机三相供电电源中的任意两相对调，这时接到电动机定子绕组的电流相序被改变，旋转磁场的方向也被改变，电动机就实现了反转。4三相异步电动机的制动能耗制动：电动机定子绕组切断三相电源后迅速接通直流电源。感应电流与直流电产生的固定磁场相互作用，产生的电磁转矩方向与电动机转子转动方向相反，起到制动作用。特点：是制动准确、平稳，但需要额外的直流电源。反接制动：电动机停车时将三相电源中的任意两相对调，使电动机产生的旋转磁场改变方向，电磁转矩方向也随之改变，成为制动转矩。注意：当电动机转速接近为零时，要及时断开电源防止电动机反转特点：简单，制动效果好，但由于反接时旋转磁场与转子间的相对运动加快，因而电流较大。对于功率较大的电动机制动时必须在定子电路（鼠笼式）或转子电路（绕线式）中接入电阻，用以限制电流。发电反馈制动：电动机转速超过旋转磁场的转速时，电磁转矩的方向与转子的运动方向相反，从而限制转子的转速，起到了制动作用。因为当转子转速大于旋转磁场的转速时，有电能从电动机的定子返回给电源，实际上这时电动机已经转入发电机运行，所以这种制动称为发电反馈制动。5.三相异步电动机的选择合理选择电动机关系到生产机械的安全运行和投资效益。可根据生产机械所需功率选择电动机的容量，根据工作环境选择电动机的结构形式，根据生产机械对调速、起动的要求选择电动机的类型，根据生产机械的转速选择电动机的转速6.电动机的安装与接地电动机的安装应遵循如下原则： （1）有大量尘埃、爆炸性或腐蚀性气体、环境温度40°C以上以及水中作业等场所，应该选择具有合适防护型式的电动机。（2）一般场所安装电动机，要注意防止潮气。不得已的情况 下要抬高基础，安装换气扇排潮。（3）通风条件要良好。环境温度过高会降低电动机的效率，甚至使电动机过热烧毁。 （4）灰尘少。灰尘会附在电动机的线圈上，使电动机绝缘电阻降低、冷却效果恶化。（5）安装地点要便于对电动机的维护、检查。电动机的绝缘如果损坏，运行中机壳就会带电。一旦机壳带电而电动机又没有良好的接地装置，当操作人员接触到机壳时，就会 发生触电事故。因此，电动机的安装、使用一定要有接地保护。在电源中性点直接接地系统，采用保护接中性线，在电动机密集地区应将中性线重复接地。在电源中性点不接地系统，应采用保护接地教学教案任课教师： 教研室主任： 编写日期：—年—月—日 审批日期：—年—月—日授课日期班级

任务内容项目六任务一:常用晶体管素质目标培养学生严谨的治学态度能力目标培养学生的观察能力和对电子方面的兴趣知识目标1.了解半导体及其特性，特别是它的掺杂性；2.解释N型半导体和P型半导体的形.成及结构特点；3.知道PN结及其单向导电性；4.认识二极管，掌握它的结构及其特性；5.掌握二极管的伏安特性及主要参数任务重点二极管的结构及特性任务难点二极管的伏安特性曲线教学方法观察法、讲授法布置作业课后作业课后分析■学习后的心得体会：通过本任务的学习，我知道了 ■对任务完成的过程自评，并写出今后的打算。自评标准参与完成所有活动，自评为优秀；缺一个，为良好；缺两个为中等；其余为加油。自评结果今后打算教学过程一、导入新课结合家用电器中的电子线路，唤起学生对半导体和二极管的兴趣和好奇心，使学生在“我要学”的思想推驱动下，拉开本节内容的讲解序幕。二、讲授新课教学环节1半导体的基本知识（一） 半导体及其特性教师活动：1.从家用电器一放大电路一二极管（三极管）一半导体；2.示意一些二极管、三极管等电子元器件实物（或焊接板）让生观察，引起学生的学习兴趣，形成直觉表象。学生活动：观察电子元器件实物，了解半导体的概念及特性。（二） N型半导体和P型半导体教师活动：用多媒体动画演示N型半导体和P型半导体的形成过程学生活动：观察N型半导体和P型半导体形成过程的多媒体动画，了解电子、空穴的移动规律。（三）PN结的形成教师活动：演示PN结形成过程的多媒体课件，分析几个重要环节：扩散运动一复合运动一内电场一漂移运动一动态的结一PN结。学生活动：观察PN结形成过程的多媒动画，理解PN结的形成原理。能力培养：培养学生的形象思维和逻辑思维能力教学环节2：二极管（一）二极管的结构、符号及外形教师活动：解释二极管定义、示意二极管实物、展示二极管结构的多媒体动画。学生活动：观察二极管实物及其结构的多媒体动画，初步形成对二极管的感性认识。（二） 二极管的单向导电性教师活动：做二极管的单向导通和反向截止的演示实验；出示实验原理图的多媒体动画，简析二极管导通和截止的原因。学生活动：观察演示实验和多媒体动画，理解二极管正向导通和反向截止的真正含义。（三） 二极管的伏安特性曲线教师活动：出示二极管伏安特性曲线的多媒体课件。简要解释曲线形成的原因。在学生理解的基础上的归纳三条结论：1.是一条非线性曲线。2.导通电压和死区电压的数值。3.IF随UF的变化关系。学生活动：观察二极管伏安特性曲线的多媒体动画，理解其特点。（四）常用二极管的参数、分类及型号教师活动：讲述二极管的参数、演示二极管分类表格的多媒体动画、拿出各种类型的二极管实物让生观察。学生活动：记忆二极管的参数，观察二极管分类表格的多媒体动画和实物，全面了解二极管。能力培养：培养学生的观察能力、直觉判断能力和抽象思维能力。三、课堂小结教师和学生一起回顾半导体及二极管的有关知识，引导学生在理解的基础上总结出如下规律：半导体<哩半导侮）f睥一二极管F型半导体长治职业技术学院教学教案任课教师： 教研室主任： 编写日期：—年—月—日 审批日期：—年—月—日授课日期班级任务内容任务二晶体三极管素质目标培养学生严谨的治学态度能力目标知识目标掌握三极管的基本结构；掌握电流分配和放大原理；认识特性曲线；会分析三极管的参数特性任务重点电流分配和放大原理任务难点特性曲线，三极管的放大作用教学方法一体化教学法布置作业课后作业课后分析■学习后的心得体会:通过本任务的学习，我知道了 ■对任务完成的过程自评，并写出今后的打算。自评标准参与完成所有活动，自评为优秀；缺一个，为良好；缺两个为中等；其余为加油。自评结果今后打算教学内容【一、复习】二极管的正向偏置和反向偏置的不同表现。基尔霍夫电流定律。【二、引入新课】晶体管的分类：按材料分有硅晶体管和锗晶体管；按结构类型分有NPN型和PNP型。【三、讲授新课】晶体管的外形、结构和符号晶体管的外形、内部结构示意图和符号如图8.4所示。

(a)外形集电结c—基区E投射结、发射区集电结c—基区E投射结、发射区(c)PNP管结构(b)NPN(c)PNP管结构和符号图8.4晶体管NPN型晶体管发射极电极(符号箭头向外)形象地指出发射极电流的流动方向是由管内流向管外，而基极电流和集电极电流是流入管内的；PNP型晶体管的情况正好相反(符号箭头向内)，电流由发射极流入，由集电极和基极流出。晶体管的放大作用晶体管放大作用可按图8.5连接电路。发射极作为公共端接地，并选取U〉U。CCBB在基极回路电源U作用下，发射结正向偏置(即基极电位高于发射BB极电位)。

在集电极回路电源U作用下，集电结反向偏置(即集电极电位高于CC基极电位)。图8.图8.5晶体管的放大作用调节电阻R,观察基极电流I、集电极电流I和发射极电流I。TOC\o"1-5"\h\zB B C EI变化(增大或减少)，I和I都会随之相应的变化(增大或减B CE少)。II+I=(1+(3)I,且I〉〉1。E BC B CBI和I的比值基本为一常数，称为晶体管的电流放大系数，用CE字母B表示。…或邛I(4)发射结电压在0.5(4)发射结电压在0.5V以下时，ICI 0，这种情况下E晶体管处于截止状态。(5)基极电流I增加到一定数值时，就会发现集电极电流I不随基B C极电流I增大而增大。这种情况下晶体管处于饱和状态。B就其本质而言，晶体管的"放大"是一种控制，是以较小的电流IB控制较大的电流I。C晶体管的主要参数电流放大系数(。)是表征晶体管电流放大能力的参数。通常以100左右为宜。集电极最大允许电流(I)是指当晶体管集电极电流超过I时，CM CM晶体管的参数将会明显变化。集电极最大允许耗散功率(P)是指为了限制集电结温升不超过CM允许值而规定的最大值，该值除了与集电极电流有关外，还与集电极和发射极之间的电压有关。集电极、发射极之间反向击穿电压(U)是指晶体管基极开(BR)CEO路时，集电极和发射极之间能够承受的最大电压。放大状态处于放大状态的晶体管I=[3I,各极之间电流关系为TOC\o"1-5"\h\zC B