6.5 安装与测试RL串联交流电路（教案）-《电工基本电路安装与测试》同步精品课堂(高教版·第2版)

《安装与测试单相交流电源—安装与测试RL串联交流电路》教案 课 题 6.5 安装与测试RL串联交流电路 课 型 理论 课 时 授课班级 授课时间 授课教师 教材分析 在《电工基本电路安装与测试》中，“安装与测试RL串联交流电路”是重要知识点。它是在纯电阻、纯电感、纯电容交流电路基础上的综合应用。通过实际操作，学生能深入理解串联电路的特性。对电压、电流关系及功率的分析，涉及到矢量图、三角形关系等知识，有助于学生构建完整的交流电路知识体系。同时，该知识点与实际生活中的电器设备（如荧光灯）紧密相关，增强了学生对知识的应用能力和对电工电路学习的兴趣。 学情分析 中职学生在学习“安装与测试RL串联交流电路”时，具有一定的特点。他们对实践操作环节可能兴趣较高，但对于理论知识，如矢量图的理解和运用可能存在困难。在分析电压、电流关系及功率时，涉及到的三角函数和三角形相似知识可能会使学生感到困惑。学生可能较难理解为何总电压不等于分电压之和。教师需结合实际案例和实验演示，引导学生从直观现象入手，逐步理解抽象知识，提高学生的学习效果。 学习目标 1. 掌握电路安装方法。 2. 理解电压电流关系。 3. 学会功率计算分析。 学习重难点 学习重点 1. 掌握RL串联电路的连接方式。 2. 理解电压三角形的原理及应用。 学习难点 1. 分析电路中的矢量关系。 2. 掌握功率因数的概念及计算。 教学方法 讲授法、讨论法、小组合作、任务驱动 课前准备 1. 准备RL串联电路实验器材。 2. 预习相关电路理论知识。 教学媒体 PPT、微视频 教学过程 教学环节 教师活动设计 学生活动设计 设计意图 活动一： 创设情境 生成问题 展示常见的 RL 串联电路应用实例，如荧光灯电路，引导学生观察并思考电路的组成和工作原理。 提出问题，如 “为什么荧光灯需要镇流器和启辉器？它们在电路中起什么作用？” 观察展示的实例，结合生活经验，思考教师提出的问题。 在小组内进行讨论，分享自己的想法和疑惑。 通过实例展示，激发学生的学习兴趣，使学生将生活实际与电路知识联系起来。 问题的提出引发学生的思考，为后续学习 RL 串联交流电路的知识做好铺垫，同时培养学生的观察能力和团队协作精神。 活动二： 调动思维 探究新知 一.任务实施（与实际相结合） 1.安装 RL 串联交流电路（实践） 将一只电阻器与电感器串联起来，两端接上交流电源，就组成了R串联交流电路如图 6.31(a)所示，图6.31(b)所示是它的实物图。电动机、变压器中的线圈是RL串联交流电路。 2.测试 RL 串联交流电路的电压与电流（增强与学生的互动） 用交流电压表和交流电流表分别测量电阻器R和电感器L两端的电压、电路的总电压和通过电路的电流 3.分析 RL 串联交流电路的电压与电流关系（讲授法） 交流电路的分析方法是以矢量图为工具，画矢量图时要先确定参考正弦量。因为串联电路的电流处处相等，所以分析 串联交流电路以电流作为参考正弦量 电阻两端的电压为 电感两端的电压为 电路总电压的瞬时值等于各个元器件电压瞬时值之和，即 电路的总电压U与各分电压UR、UL,构成直角三角形，这个直角三角形称为电压三角形。 总电压有效值和分电压有效值之间的关系为 总电压与电流间的相位差为 认真听讲，观察电路图，理解 RL 串联交流电路的组成。 仔细观察演示实验，记录测量结果，结合教师的引导，思考电压与电流的关系以及阻抗的概念。 在小组内进行讨论，尝试总结归纳 RL 串联交流电路的相关知识，并向教师提出疑问。 利用直观的教学方法，帮助学生理解抽象的电路知识，使学生更好地掌握 RL 串联交流电路的组成和特性。 通过演示实验和问题引导，培养学生的观察能力、思维能力和分析问题的能力。 小组讨论和答疑环节，促进学生之间的交流与合作，提高学生的学习积极性和主动性。 活动三： 调动思维 探究新知 4.分析 RL 串联交流电路的阻抗（案例分析法） 因为串联电路的电流处处相等，将电压表达式两边同时除以电流 把Z称为交流电路的阻抗，是电阻、电感共同作用的结果。阻抗的单位为。 将电压三角形三边同时除以电流，可以得到由阻抗Z、电阻R和感抗X,组成的直角三角形，称为阻抗三角形 阻抗三角形中的φ，称为阻抗角。 5.分析 R 串联交流电路的功率（小组讨论） S称为交流电路的视在功率，视在功率表示电源提供的总功率 将电压三角形三边同时乘以电流I，可以得到由视在功率S、有功功率P和无功功率Q组成的直角三角形，称为功率三角形 交流电路的有功功率为 交流电路的无功功率为 有功功率与视在功率的比值，反映了功率的利用率，称为功率因数，用表示 上式表明，当视在功率一定时，功率因数越大，用电设备的有功功率也越大，电源的利用率就越高。 二、任务拓展（增强与学生的互动） 1.荧光灯 (1)荧光灯电路的组成 ① 灯管 ② 镇流器 ③ 启辉器 ④ 灯座 (2)荧光灯的工作原理 当荧光灯开关闭合后，电源把电压加在启辉器的两极之间，使氖气放电而发出辉光。辉光产生的热量使动触片膨胀伸长，跟静触片接触而把电路接通，于是镇流器的线圈和灯管的灯丝中就有电流通过。 2.常用电光源 (1)白炽灯 (2)荧光灯 (3)节能灯 (4)碘钨灯 (5)LED 灯。 小组合作依案例需求研讨设计，借鉴资料创新；展示成果时自信讲解、互评学习； 依点评反思完善，强化工程思维、创新能力与规范意识，为职业发展积经验、提素养。 任务驱动激发创新潜能，实践提升协作与工程实践力，展示互评培养表达审美与学习能力 点评完善提升设计水平与规范素养，顺应中职生职业发展需求，培育高素质电气技术人才。 活动四： 巩固练习 素质提升 总结和复习阶段： 本次学习聚焦 RL 串联交流电路。从生活实例引入，激发兴趣。了解电路组成后，深入探究其特性，包括电压、电流、阻抗和相位关系。通过电压三角形、阻抗三角形等直观理解。功率方面，掌握视在、有功、无功功率及功率因数计算。实践操作涵盖电路连接与测试，还有荧光灯等应用拓展。课程注重理论联系实际，培养学生观察、思维和实践能力，为电工电路学习奠定基础，提升学生解决实际电路问题的技能。 学生跟随教师的总结回顾，对照自己的笔记，对重点知识进行再次梳理和记忆，加深对知识的理解。对于自己仍然存在疑问的地方，及时向教师提问，确保对本节课知识的全面掌握。 帮助学生梳理本节课的知识框架，强化重点知识的记忆，解决学生在学习过程中存在的疑惑，使学生对所学知识有更清晰、更深入的理解，为后续的学习和实践打下坚实的基础。 课堂小结 作业布置 1. 简述RL串联电路电压关系，巩固知识。 2. 分析荧光灯电路工作原理，强化理解。 3. 计算给定RL电路的功率因数，提升能力。 板书设计 主板书 一、RL 串联交流电路 1.电路安装 电阻器 + 电感器 + 交流电源 实物图展示 2.电压与电流测试 测量 R、L 两端电压及总电压 测量电路电流 3.电压 - 电流关系分析 以电流为参考正弦量 电阻、电感电压表达式 电压三角形 总电压与分电压关系 相位差 4.阻抗分析 阻抗概念 阻抗三角形 与电压三角形关系 阻抗角 5.功率分析 视在功率 功率三角形 有功功率 无功功率 功率因数 二、应用拓展 1.荧光灯 电路组成 灯管 镇流器 启辉器 灯座 工作原理 2.常用电光源 白炽灯 荧光灯 节能灯 碘钨灯 LED 灯 二、副板书 1.概念解释 如矢量图、阻抗、功率因数等 2.计算示例 若有简单计算过程展示 问题区域 3.记录学生疑问及解答 教学反思 本次 RL 串联交流电路教学有得有失。通过实例引入激发了学生兴趣，演示实验和实践操作帮助理解电路特性。然而存在不足，部分学生对电压三角形、阻抗三角形理解困难，后续需加强讲解和练习。在功率计算部分，少数学生对概念混淆，应给予更多指导。小组讨论环节部分学生参与度不高，需鼓励引导。在今后教学中，将针对问题改进教学方法，提高学生对知识的掌握程度和实践能力。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$