RL串联电路-教案

1、教案课题：教案课题：RLRL 串联电路串联电路 (2 课时) 教学目标教学目标： 知识目标：理解电压三角形、阻抗三角形、功率三角形并会用相量分析电 路。 能力目标：培养学生分析问题的能力。 情感目标：通过本节课的学习，激发学生对 RL 串联电路的学习热情。 教学重点教学重点：电压三角形、阻抗三角形、功率三角形 教学难点教学难点：RL 串联电路的相位关系，会运用相量图进行相关的分析 教学方法教学方法:讲授法,分析法 教材处理教材处理：从学生熟悉的日光灯引入新课，分析 RL 串联电路，删掉功率因数的 讲解，这部分内容在以后的节次中会专门讲到。 教学过程教学过程: 一、复习各独立元件的主要特性引入新

2、课。一、复习各独立元件的主要特性引入新课。 师：日光灯是我们常见的物体,同学们知道它的电路图是怎样的吗？ 其实日光灯是最常见的 RL 串联电路，它是把镇流器（电感线圈）和灯管 （电阻）串联起来，再接到交流电源上，日光灯的原理图，如图（a）所示。 二、新授二、新授 （一）（一）RLRL 串联电路电压间的关系串联电路电压间的关系 师：同学们回忆一下，纯电阻和纯电感电路中，电压与电流的相位关系分 别是怎样的？ 生：纯电阻电路中电压与电流同相,纯电感电路中电压的相位超前流 2 。 师：大家说的很正确。所以 RL 串联电路各电压间相位不相同,总电流与总 电压的相位也不相同. 以正弦电流为参考正弦量,即

3、i I m sint 则电阻两端的电压为u R U Rm sint u L U Lm sin(t ) 电感线圈两端的 电压为 2 u u R u L 电路的总电压 u 为 与之对应的电压有效值相量关系为 U U R U L 作出上式的相量图，如图（b）所示。U U R U L 构成直角三角形，叫做电压三 22角形，可以得到电压间的数量关系为U U R U L U L 总电压的相位超前电流 arctan U R 从电压三角形中，还可以得到总电压与各部分电压之间的关系 U R U cosU L U sin 注：电压三角形不是相量三角形，不用标箭头。 （二）（二） RL RL 串联电路的阻抗串联电路

4、的阻抗 将 U R IR,U L IX L 代入下式中 222222U U R U L (IR) (IX L ) IR X L UU I 上式整理后得 2 z R2 X L 2z R2 X L 其中 z 称为阻抗， X L 和阻抗 Z 组成的将电压三角形的三边同时除以电流 I，就得到电阻 R、感抗 阻抗三角形，阻抗三角形中 Z 与 R 的夹角叫做阻抗角，也就是电压与电流的 相位差。 X L arctan R （三）（三）RLRL 串联电路的功率串联电路的功率 将电压三角形三边同时乘以 I，就可以得到由有功功率、无功功率和视在 功率（总电压有效值与电流的乘积）组成的三角形-功率三角形，如下图所 示。 1.有功功率 电路中只有电阻消耗功率，即有功功率。 2U R 2P U R I I R UI cos R 2.无功功率 电路中的电感不消耗能量，它与电源之间不停的进行能量交换，感性无功 2U L 2Q L U L I I X L UI sin功率为 X L 3. 视在功率 视在功率表示电源提供总功率的能力，即交流电源的容量。视在功率用 S 表示，它等于总电压 U 与电流 I 的乘积，即S UI 从功率三角形可得到 P、 Q L，S 间的关系，即 S P2Q2 L Q 的大小为 阻抗角 arctanL P 三、例题讲解三、例题讲