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《电工技术基础》教案授课教师：授课班级：电子电工专业授课时间：2015年上学期工业职业技术学校学 校工业职业技术学校教 师章节项目电阻、电感、电容串联电路授课班级课 型新授课课 时2课时教学目标与要求熟悉RLC串联电路的原理图理解并掌握RLC串联电路中端电压与电流的相位关系及端电压和电流的大小关系会用相量图分析和计算简单的RLC串联交流电路重点与难点一、教学重点：1、RLC串联电路端电压与电流的关系2、RLC串联电路的阻抗特性和功率特性及计算二、教学难点：1、RLC串联电路端电压与电流的关系2、画RLC串联正弦交流电路的相量图教学方法讲授法、分析法、讨论法、比较法学情分析前面学习了RL串联电路和RC串联电路，对正弦交流电路的特性有了较深的认识。大部分同学掌握了这两种串联正弦交流电路的电压特性和阻抗特性，对学习RLC串联电路有了牢固的基础，降低了本课教学难度。教学过程复习旧课RL串联电路的电压关系、RC串联电路的电压关系。RL串联电路和RC串联电路的阻抗及计算。RL串联电路和RC串联电路的功率及计算。新课讲授电阻、电感和电容的串联电路，包含了三种不同的参数，是在实际工作中经常遇到的典型电路。分析RLC串联电路应把握的基本原则：1、串联电路中电流处处相等，选择正弦电流为参考正弦量。2、电容元件两端电压uC相位滞后其电流iC。3、电感元件两端电压uL相位超前其电流iL 。与RL、RC串联电路的讨论方法相同，设通过RLC串联谐振电路的电流为则电阻两端电压为电感线圈两端的电压为电容器两端的电压为电路的总电压u为(一)、RLC串联电路电压间的关系作出与i、uR、uL和uC相对应的相量图，如图2所示。（应用平行四边形法则求解总电压的相量U。）如图2，可以看出总电压与分电压之间的关系为总电压与电流间的相位差为（二）、RLC串联电路的阻抗由式得其中X=XL-XC，叫做电抗，它是电感和电容共同作用的结果。电抗的单位是欧[姆]。RLC串联电路中，电抗、电阻、感抗和容抗间的关系为显然，阻抗|Z|、电阻R和电抗X组成一个直角三角形，叫做阻抗三角形，如图3所示。阻抗角为分析上式及图3可知，阻抗角的大小决定于电路参数R、L和C，以及电源频率f，所以电抗X的值决定电路的性质。下面分三种情况讨论：①当XL＞XC时，X＞0，，即总电压u超前电流i，电路呈感性；②当XL＜XC时，X＜0，，即总电压u滞后电流i，电路呈容性；③当XL=XC时，X=0，，即总电压u与电流i同相，电路呈电阻性，电路的这种状态称作谐振。（三）、RLC串联电路的功率RLC串联电路中，存在着有功功率P、无功功率QC和QL，它们分别为视在功率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，如图4所示。（四）例题讲解例：如图1所示RLC串联电路中，R=40Ω，L=223mH，C=80uF，电路两端的电压u=311sin314tV,求：电路的阻抗|Z|；电流的有效值I；各元件两端的电压有效值UR，UL，UC；电路的有功功率P，无功功率Q，视在功率S；并说明电路的性质。解：由u=311sin314tV得 Um=311V ω=314rad/s （解题过程略）所以：①|Z|=50Ω②I=4.4A③UR=176V UL=308V UC=176V④P=774.4W Q=580.8Var S=968V.A⑤φ=36.900，电压超前电流，所以电路呈电感性。课堂小结1、RLC串联电路电压间的关系2、RLC串联电路的阻抗特性及计算3、RLC串联电路的功率特性及计算课后作业 练习：1、②，③，2、①，④教学后记