8.3 RC 、RL 串联电路的过渡过程 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 8-3 RC 、RL 串联电路的过渡过程 课时 2节 教 学 目 的 1. 熟练掌握：RC 、RL 串联电路的过渡过程包括充电和放电过程。 2. 正确理解：RC 、RL 串联电路的不同。 3. 一般了解：过渡过程的工程应用。 重点难点 重点：RC 、RL 串联电路包括充电和放电过程的分析 难点：RC 、RL 串联电路包括充电和放电过程的分析 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 P223 6 7 课 后 小 结 1.RC电路在充电的初始阶段，电压和电流上升（下降）较快，以后越来越慢，直到充电结束。放电过程中，随着放电时间的延续，电容两端的电压也随之下降，放电速度逐渐减慢。 3.RL电路在充电刚开始时电流的上升速度最快。随着充电电流的逐渐增加，电阻两端的电压逐渐增加，电感两端的电压逐渐下降，电流的上升速度逐渐减慢。 教学内容 8-3 RC 、RL 串联电路的过渡过程 教学目的 掌握：RC 、RL 串联电路的过渡过程包括充电和放电过程。 理解：RC 、RL 串联电路的不同。 了解：过渡过程的工程应用。 技能要求 掌握：RC 、RL 串联电路的过渡过程的分析。 了解：过渡过程的工程应用。 教学内容 8-3 RC 、RL 串联电路的过渡过程 8.3.1 RC串联电路的过渡过程 RC串联电路的过渡过程分为充电过程和放电过程。 1．RC串联电路的充电过程 RC充电电路如图8-8所示。 图8-8 RC串联充电电路 在S开关与电源接通之前，先将S置于1端，使电路的初始状态为uc＝0。当S开关与2端闭合，由换路定律得uc(0+)=uc(0-)=0 电路的初始充电电流为 ic(0+)= 7.2.2 三相对称负载的三角形（D）连接 如图7-17a所示，将负载连接成一个闭合的三角形，每相负载上所加的电压均为电源的线电压UL 。三角形连接多为对称负载，以下讨论只限于对称负载的情况。 a) 三角形连接图 b) 电路图 图7-17 三相负载的三角形连接电路图 教学内容 电阻上的初始电压为 uR(0+)=R i(0-)=US经过一定的充电时间，电容充满电荷，电路进入一个新的稳定状态，这时：uC=US iC =0 , uR =0 研究电容的充电过程，就是研究电路中电压和电流由初始状态变化到新的稳定状态的变化规律。当电源接通的瞬间uc＝0，US全都加在电阻上，充电电流最大。随着电容的充电，两端电压逐渐上升，充电电流逐渐下降。直到uC=US，iC =0 充电结束。充电电压和电流的变化曲线如图8-9所示，由图中可见，在充电的初始阶段，电压和电流上升（下降）较快，以后越来越慢，直到充电结束。充电曲线是按指数规律变化的，指数规律是开始时变化率很大，随着时间的推移其变化率越来越小。 图8-9充电电压和电流的变化曲线 在充电过程中，电阻和电容的值越大，充电越慢；电阻和电容的值越小，充电越快。即电阻和电容的值之积“RC”决定了充电的快慢。RC乘积称为充电电路的时间常数，用τ表示，τ= RC，单位为秒。当R 为1Ω，C 为1F ，τ为1S。 τ值是决定充电时间长短的重要参数。理论分析可知，充电时间t为无限长时，才会使uC=US、 iC =0 , 充电才结束。但在工程中，充电时间t为3～5τ时，就认为充电已经结束了。表8-2给出了充电电压与充电时间的关系,当充电时间为3τ时，电容上电压上升到总电压的95﹪，当充电时间为5τ时，电容上电压上升到总电压的99﹪，即已经和总电压非常接近了。 由图7- 17可见，由于负载对称，各相阻抗相等、性质相同，因此各相负载电流也是对称的，即 I UV = I V W = I WU