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安阳鑫龙煤业（集团）技工学校教案（首页）科:教务科课程名称煤矿电工学学时分配总学时:57讲授:课程类别必修课()选修课()公选课(√)实验:授课专业煤矿采掘授课班级大众半脱产课堂讨论:任课教师徐雪颖职称习题课:选用教材煤炭技工学校通用教材机动:教学目的要求了解正弦交流电的基本概念，掌握纯电阻、纯电感与纯电容电路及串联电路、并联电路，了解三相交流电的产生，三相发电机绕组和三相负载的连接教学重点难点重点:正弦交流电的基本概念，纯电阻、纯电感与纯电容电路及串联电路、并联电路难点:三相交流电的产生，三相发电机绕组和三相负载的连接参考书目煤炭技工学校通用教材学校审阅意见负责人年月日安阳鑫龙煤业（集团）技工学校教案（内页）授课章节第三章交流电路第一节正弦交流电的基本概念教学目的掌握正弦交流电的三要素及三种表示方法重点与难点教学重点正弦交流电三要素教学难点正弦交流电三要素教学方法讲授法、讲练结合教学手段教学过程时间分配教学内容学时数正弦交流电的产生0.5正弦交流电三要素0.5教学过程设计组织教学引入新课讲授新课课堂小结布置作业实验无思考题及作业题课后习题P64页教后感安阳鑫龙煤业（集团）技工学校教案（附页）教学内容教法提示及备注第一节正弦交流电的基本概念一、交流电的概念电压或电流的大小和方向都不随时间而变化的称为稳恒直流电。电压或电流的大小和方向按正弦规律变化的称为正弦交流电。表达式为：u=Umsin（ωt+θ）；i=Imsin（ωt+θ）。波形图如图所示：交流电的主要优点是：可以变换，可以利用变压器把交变电压升高或降低，解决高压输电低压配电之间的矛盾，同时利用整流设备把交流转换为直流电，供给直流负载用。二、交流电的产生交流电可由交流发电机或振荡器产生。（振荡器是一种能量转换装置——将直流电能转换为具有一定频率的交流电能。其构成的电路叫振荡第页安阳鑫龙煤业（集团）技工学校教案（附页）教学内容教法提示及备注电路。）交流发电机产生的正弦交流电动势表达式为：e=Emsinωt三、正弦交流电的周期、频率和角频率1、周期（T）：电流电每重复变化一次所需的时间，单位是秒（s）。2、频率（f）：交流电在1s内重复变化的次数称为频率，单位是赫兹（Hz）。周期和频率互为倒数，即T=1/f或f=1/T。我国工频是50Hz。3、角频率（ω）：交流电每秒变化的电角度，单位是弧度/秒（rad/s）。计算公式为：ω=2πf=2π/T四、正弦交流电的最大值、有效值1、最大值：最大瞬时值，又称峰值或振幅。最大值用大写字母加下标m表示，如Em、Um、Im。2、有效值：使交流电和直流电加在同样阻值的电阻上，如果在相同的时间内产生的热量相等，就把这一直流电的大小叫做相应交流电的有效值。有效值用大写字母表示，如E、U、I。第页安阳鑫龙煤业（集团）技工学校教案（附页）教学内容教法提示及备注3、有效值和最大值的关系：有效值=最大值/√2举例应用：如下图所示的波形图中，试求T、f、ω和I分别是多少？五、正弦交流电的相位与相位差1、相位：正弦量在任意时刻的电角度，也称相角，用（ωt+θO）表示。初相是t=0时的相位。如交流电u=311sin（314t+60°）V的相位是（314t+60°），初相是60°。2、相位差：两个同频率正弦量的相位之差，其值等于它们的初相之差。如u=Umsin（ωt+θu）i=Imsin（ωt+θi）相位差为θ=（ωt+θu）-（ωt+θi）=θu-θi第页安阳鑫龙煤业（集团）技工学校教案（内页）授课章节第二节纯电阻、纯电感与纯电容电路教学目的理解电感器和电容器在正弦交流电路中的作用，会用相量图分析纯电阻、纯电感、纯电容交流电路及电阻、电感与电容串联交流电路，能做简单计算。重点与难点教学重点纯电阻电路、纯电感电路、纯电容电路教学难点纯电阻电路、纯电感电路、纯电容电路教学方法讲授法、讲练结合教学手段教学过程时间分配教学内容学时数纯电阻电路0.5纯电感电路0.5纯电容电路0.5教学过程设计组织教学引入新课讲授新课课堂小结布置作业实验思考题及作业题教后感安阳鑫龙煤业（集团）技工学校教案（附页）教学内容教法提示及备注第二节纯电阻、纯电感与纯电容电路一、纯电阻电路1.电流与电压的相位关系u=Umsinωti=u/R=(Umsinωt)/R相量图波形图2.电流与电压的数量关系Im=Um/RI=U/R在纯电阻电路中，电流与电压的瞬时值、最大值、有效值都符合欧姆定律。3.功率1、瞬时功率：任一瞬间，电阻中电流瞬时值与同一瞬间的电阻两端电压的瞬时值的乘积，用PR表示。PR=ui=(Um2/R)sin2ωt2、平均功率:电阻在交流电一个周期内消耗的功率的平均值，又称有功功率，用P表示，单位仍是瓦（W）。电压、电流用有效值表示时，平均功率P的第页安阳鑫龙煤业（集团）技工学校教案（附页）教学内容教法提示及备注计算与直流电路相同，即P=UI=I2R=U2/R。二、纯电感电路1.电感对交流电的阻碍作用先接通6V直流电源，可以看到HL1和HL2亮度相同。再改接6V交流电源，发现灯泡HL2明显变暗，这表明电感线圈对直流电和交流电的阻碍作用是不同的。感抗——电感对交流电的阻碍作用，用XL表示，单位为欧姆（Ω）。XL=2πfL=ωL2.电流与电压的关系纯电感电路欧姆定律的表达式：I=U/XL相量图波形图3.功率纯电感电路不消耗能量，它是一种储能元件。第页安阳鑫龙煤业（集团）技工学校教案（附页）教学内容教法提示及备注通常用瞬时功率的最大值来反映电感与电源之间转换能量的规模，称为无功功率，用QL表示，单位乏（Var）。QL=ULI=I2XL=UL2/XL三、纯电容电路1.电容对交流电的阻碍作用如右图，先接通6V直流电源，灯泡HL2瞬间微亮，随即熄灭，再改接6V交流电源，灯泡HL2亮。说明直流电不能通过电容器，交流电能通过电容器。容抗——电容对交流电的阻碍作用，用XC表示，单位为欧姆（Ω）。XC=1/（ωC）=1/（2πfC）2.电流与电压的关系纯电容电路欧姆定律的表达式：I=U/XC3.功率电容也是储能元件，不消耗功率。纯电容电路的无功功率为：QC=UI=I2XC=U2/XC第页