6.8 R L C串联谐振电路 教案 -2023-2024学年高一下学期（中职）物理《电工基础与技能》（机工版·第2版）

章节课题 6-8 R L C串联谐振电路 课时 2节 教 学 目 的 1. 熟练掌握：串联谐振电路的特点。 2. 正确理解：产生串联谐振电路的条件。 3. 一般了解：串联谐振电路的应用。 重点难点 重点：产生串联谐振电路的条件以及串联谐振电路的特点 难点：串联谐振电路的特点 教学方法 课堂讲授与练习相结合，综合学生实际，适当处理教材，因材施教，讲解问题时力求清晰明了，注意引导学生对本课程的兴趣和调动学生的学习积极性，并通过练习加深对所学知识的理解与掌握，尽可能达到好的教学效果，以提高学生的理论水平。 教具及参考书 1.《电工基础》 李梅主编 机械工业出版社 2.《电工电子技术基础》 王兆义主编 高等教育出版社 3.《电工基础》 谭恩鼎主编 高等教育出版社 4.《电工基础》 薛涛主编 高等教育出版社 作业 P184 6-3-9 课 后 小 结 1. RLC串联电路发生谐振时称为串联谐振，发生串联谐振的条件是：感抗等于容抗。 2. 串联谐振电路的特点：电路的阻抗最小 ；电路中的电流最大 ；电容或电感两端电压可比电路的总电压大许多倍 。 3.因为串联谐振电路可从电感或电容两端取得高电压，串联谐振又称为电压谐振。 教学内容 6-8 R L C串联谐振电路 教学目的 掌握：串联谐振电路的特点。 理解：产生串联谐振电路的条件。 了解：串联谐振电路的应用。 技能要求 掌握：会分析产生串联谐振电路的条件。 了解：用所学知识解决实际问题。 教学内容 6-8 R L C串联谐振电路 6.8.1 串联谐振电路的条件 RLC串联电路发生谐振时称为串联谐振，发生串联谐振的条件是：感抗等于容抗，即 或 根据谐振条件可得出谐振频率为 或式中f0称为电路的固有频率。当电路的LC值确定，电路的固有 谐振频率f0即确定。 为了使串联电路发生谐振，可从两方面入手： （1） 当电路的LC值都已确定，改变电源的频率，使之等于电路的固有频率f0，则电路发生谐振。 （2）当电源的频率固定时，改变串联电路的电感值或电容值即改变电路的固有频率f0，使之等于电源的频率，电路发生谐振。 6.8.2 串联谐振电路的特点 1．电路的阻抗最小 当电路发生谐振时，XL= XC，X = 0，代入阻抗关系式有 即电路谐振时总阻抗等于串联电路的电阻R 。由于电阻一般为线 圈的导体电阻，其值很小，所以电路谐振时阻抗最小。 2．电路中的电流最大 由于电路谐振时总阻抗最小，所以电路中电流可达最大值，谐振 教学内容 即电路谐振时总阻抗等于串联电路的电阻R 。由于电阻一般为线 圈的导体电阻，其值很小，所以电路谐振时阻抗最小。 2．电路中的电流最大 由于电路谐振时总阻抗最小，所以电路中电流可达最大值，谐振电流为 3．电容或电感两端电压可比电路的总电压大许多倍 当电路谐振时，电感电压与电容电压大小相等，方向相反，互相抵消，电路的总电压等于电阻的电压，即U =UR = R I0 。当电感的感抗（或电容的容抗）比电阻的阻值大许多倍时，会出现 〉〉 电感（或电容）上的电压与外加电压之比，称为电路的品质因数，用Q表示为 从式中可见，Q值越大，电容或电感两端电压就比外加电压高得越多。一般用于谐振的串联电路，R为电感线圈的导体电阻，因其阻值很小，电路有很高的Q值，可达10~102数量级。谐振电路的Q 值不同，其谐振曲线的尖锐成度亦不同。Q 值越大，频带越窄；Q 值越小，通频带越宽，如图6-44所通频带越窄；Q 值越小，通频带越宽，如图6-44所 通频带越窄；Q 值越小，通频带越宽，如图6-44所示。 因为串联谐振电路可从电感或电容两端取得高电压，因此串联谐振又称为电压谐振。 由以上分析可知，总电压u超前总电流i相角（0﹤φ﹤90o），通常将电压超前电流的电路称为感性电路，具有感性特征的负载称为感性负载。总电压的有效值与分电压的有效值遵从矢量和的相加关系（三角形关系），而不是代数和的相加关系，这 与电阻串联电路有着本质的区别。 2．电阻、感抗与阻抗之间的关系 由于RL串联电路中通过的是同一电流I，如将各电压分别除以电流I，可得阻抗三角形，如图6-35所示。由阻抗三角形可知 式中 ——RC串联电路的阻抗，单位为Ω。 阻抗不是矢量，但电阻、感抗和阻抗三者遵从矢量和的关系，而