电工技术基础与技能 4.2.1纯电阻、纯电感、纯电容电路

授课题目 纯电阻、纯电感、纯电容电路 讲授时间 年 月 日 第 节 课时 2 授课 类型 □理论课 □实践课 教学目标 素质目标： 1.激发学生的学习兴趣; 2.培养自主探究能力、规范操作能力； 3.培养学生交流合作能力、继续学习能力。 知识目标： 1.熟练掌握纯电阻电路、纯电感电路和纯电容电路的特点； 2.解释纯电阻电路电压、电流大小及相位关系。 能力目标： 测量纯电阻电路的电压与电流 教学重点 1．纯电阻电路电压与电流关系。 2．纯电阻电路的有功功率概念与数学表达式。 教学难点 纯电阻的电压与电流的关系。 教学方法 讲授法、演示法、实操练习 教学资料 教学设计 课程导入：（15分钟）讲授法、提问法 一、提出问题： 纯电阻是理想元件，但有些实际负载（如电炉）可以看成是纯电阻负载。由于交流电路的特性，本节将研究电流、电压及功率的瞬时值等。 纯电阻电路就是除电源外，只有电阻元件的电路，或有电感和电容元件，但它们对电路的影响可忽略。电压与电流同频且同相位。电阻将从电源获得的能量全部转变成内能，这种电路就叫做纯电阻电路。 基本上，只要电能除了转化为内能以外没有其他能的转化，此电路为纯电阻电路。 2.分析问题：将学生分组，根据学习任务，通过师生讨论， 对所提问题进行分析，明确完成学习任务的具体步骤 教学设计电路及电路图 新课内容：PPT课件 二、纯电阻电路（55分钟）讲授法、演示法、实操练习 1、电压与电流的关系 （1）纯电阻电路如图4.9（a）所示。设图示方向为参考方向，电压的初相为零。即 根据欧姆定律得 iIm sin t （2）纯电阻电路电流和电压关系（波形如图4.9（b）所示）为 1）电压u和电流i的频率相同； 2）电压u和电流i的相位相同； 3）最大值和有效值仍然满足欧姆定律： ( （ a ）电路图 （ b ）电压和电流的波形 （ c ）矢量图 图 4.9 　纯电阻电路 )（3）矢量关系如图4.9（c）所示。 2．功率 （1）瞬时功率：每个瞬间电压与电流的乘积。 p = ui = Um sin tIm sin t =Um Im sin2 t = 2 U I sin2 t 纯电阻电路瞬时功率的变化曲线如图4.10所示。 图4.10　纯电阻电路有功功率 纯电阻瞬时功率始终在横轴上方，说明它总为正值，它总是在从电源吸收能量，是个耗能元件。 （2）有功功率（平均功率） 有功功率（平均功率）：取瞬时功率在一个周期内的平均值其数学表达式为 或 P 有功功率如图4.10所示，是一定值。是电流和电压有效值的乘积，也是电流和电压最大值乘积的一半。 例[4.5]　电炉的额定电压UN220V，额定功率PN=1000 W，把它接到220 V 的工频交流电源上工作。求电炉的电流和电阻值。如果连续使用2 h，它所消耗的电能是多少？ [解]　电炉接在220V交流电源上，它就工作在额定状态，这时流过的电流就是额定电流，因为电炉可以看成是纯电阻负载，所以 A 4.55 A 它的电阻值为 48.4 工作2h消耗的电能为 WPt10002 Wh2000 W h2 kWh 三、小结与测试（10分钟）讲授法、讨论法 1、总结： 1）请学生总结这节课学到的知识点和技能操作方法。 2、点评答疑及布置作业。 思政元素：（10分钟） 电路中有许多的支路，我们的人生中同样会遇到多种选择，当我们面对人生选择时，如何做出正确选择尤为重要，鲁迅先生在国家危难之际选择弃医从文，用文字唤醒国人，培养学生爱国主义情怀。 归纳总结： 1.纯电阻电路、纯电感电路和纯电容电路的特点； 2.纯电阻电路电压、电流大小及相位关系。 考核评价： 到课率20%、课堂表现30%、作业完成情况50% 教学反思 作业布置 实训报告 学科网（北京）股份有限公司 $