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RL 串联电路和 RC 串联电路

RL 串联电路和 RC 串联电路. 湘北职专机电专业部 雷明锋 2013.2. 教学 目标. 知识目标 理解并掌握 RL 、 RC 串联电路端电压与电流的相位关系和大小关系以及电压三角形和阻抗三角形的知识。 能力目标 会判定 RL 、 RC 串联电路的性质，求 U 、 I 及阻抗角。 情感目标 通过不同电路的分析比较激发学生的学习兴趣和探索精神。. 教材分析. ◆ 教学重点 : 1 、 RL 串联电路端电压与电流的相位关系和大小关系，电压三角形、阻抗三角形。

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RL 串联电路和 RC 串联电路

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  1. RL串联电路和RC串联电路 湘北职专机电专业部 雷明锋 2013.2

  2. 教学目标 • 知识目标 理解并掌握RL、RC串联电路端电压与电流的相位关系和大小关系以及电压三角形和阻抗三角形的知识。 • 能力目标 会判定RL、 RC串联电路的性质，求U、I及阻抗角。 • 情感目标 通过不同电路的分析比较激发学生的学习兴趣和探索精神。

  3. 教材分析 ◆教学重点: 1、RL串联电路端电压与电流的相位关系和大小关系，电压三角形、阻抗三角形。 2、RC串联电路端电压与电流的相位关系和大小关系，电压三角形、阻抗三角形。 ◆教学难点: RL、RC串联电路端电压与电流的相位关系.(用矢量图分析正弦交流电路）

  4. 教学方法 多媒体教学法 教学过程 复习提问： 在纯电阻电路、纯电感电路和纯电容电路中对电流的组碍作用分别是什么，电压和电流有什么关系？

  5. 纯电阻电路、纯电感电路和纯电容电路重点知识的归纳总结：纯电阻电路、纯电感电路和纯电容电路重点知识的归纳总结：

  6. 引入新课——分析日光灯

  7. u 日光灯的电路图和原理图

  8. ～ 讲授新课 一、 RL串联电路 1、概念： 由电阻R和电感L串联组成的交流电路称为电阻和电感串联电路， 简成RL串联电路。 日光灯电路就是典型的RL串联电路，日常中灯管和线圈串联的可调光荧光灯以及 电阻不能忽略的电感线圈，都是RL串联电路。

  9. 2、RL串联电路端电压与电流的相位关系 对RL串联电路作实验发现： 端电压不等于分电压之和 为什么？ U≠UR+UL 与直流电路不同，从交流电和电感元件的特性的角度分析

  10. 分析电路：由于串联电路中，流过所有元件的电流是相同的。设电流为（为参考量）：分析电路：由于串联电路中，流过所有元件的电流是相同的。设电流为（为参考量）： 电阻两端的电压为： 电感两端的电压为： 基尔霍夫电压定律普遍适用 电路的端电压为：

  11. 根据i、uR和uC的解析式作矢量图， 重点难点用矢量图分析正弦交流电路 U与I的相位关系 由矢量运算法则；端电压为两分电压的矢量和，端电压比电流超前一个小于90°的ψ角。 电路呈电感性，称为电感性电路。 端电压u与电流i的相位差为 RL串联电路的性质

  12. 3、端电压与电流的大小关系 （1）、电压三角形 电路的端电压与各分电压构成一个直角三角形，称为电压三角形。 用一个三角形表示了RL串联电路端电压与分电压之间的关系 端电压为直角三角形的斜边。直角边由两个分量组成，一个分量是与电流相位相同的分量，也就是电阻两端的电压UR；另一个分量是与电流相位差∏/2的分量，也就是电感两端的电压UL 新概念

  13. （2）、RL串联电路的阻抗和欧姆定律 由电压三角形可得： 端电压有效值等于各分电压有效的值矢量和， 而不是代数和。根据勾股定理： 所以U≠UR+UL 新概念 称为RL串联电路阻抗 表示RL串联电路对电流总的阻碍作用

  14. 上式称为RL电路的欧姆定律 U、I分别为交流有效值，表示了RL电路中端电压有效值，电流的有效值和阻抗的大小关系。

  15. |Z| XL （3）阻抗三角形和阻抗角 各边除以I 新概念 R 将电压三角形各边同除以电流I可得到的三角形称为阻抗三角形 斜边为阻抗，直角边分别是电阻R和感抗XL。 新概念 阻抗 |Z|和电阻R两边的夹角φ称为阻抗角， 它就等于端电压和电流的相位差，即

  16. ～ 二、 RC串联电路 1、概念： 由电阻R和电容C串联组成交流的电路称为电阻和电容的串联电路，简成RC串联电路。 在电子线路中，RC积分电路、微分电路和RC耦合电路都是RC串联电路

  17. 2、RC串联电路端电压与电流的相位关系 对RC串联电路作实验发现： 端电压不等于分电压之 U≠UR+UC 与直流电路不同，从交流电和电容元件的特性的角度分析

  18. 2、端电压与电流的相位关系 设电路中电流为 电阻两端的电压为 电容两端的电压为 电路两端的电压为

  19. O 根据i、uR和uC的解析式作矢量图，如图所示 重点 难点 U与I的相位关系 端电压比电流滞后一个小于90°的ψ角， 电路呈电容性，称为电容性电路。 端电压u与电流i的相位差为 RC电路的性质

  20. O 3、端电压与电流的大关系 （1）电压三角形 电路的端电压与各分电压构成的直角三角形称为电压三角形。 端电压为直角三角形的斜边，一个直角边为与电流相位相同的分量，电阻两端的电压UR，另一个直角边是与电流相位相差90 °的分量，电容两端的电压。 由电压三角形可得：端电压有效值与各分电压的有效值的关系是矢量和而不是代数和。

  21. （2）RC串联电路的欧姆定律 由电压三角形可得：端电压有效值与各分电压的有效值的关系是矢量和而不是代数和。 所以U≠UR+UC 由勾股定理得 将 和 代入上式得 或 这就是RC串联电路的欧姆定律 称为RC电路的阻抗，单位Ω（欧）

  22. （3）阻抗三角形和阻抗角 将电压三角形各边同除以电流I可得到的三角形称为阻抗三角形。斜边为阻抗|Z|，直角边分别是电阻R和容抗XC。如图 各边除以I Z的模和R两边的夹角φ称为阻抗角，它就等于端电压和电流的相位差，即

  23. 4、例题讲解 • 例8-3 :将电感为255mH,电阻为60Ω的线圈接到u=220sin314tV的电源上，求： 1、线圈的阻抗； 2、电流的有效值； 3、电阻和电感上电压的有效值。

  24. 分析： 本题为RL串联电路，已知L=255mH=255×10H,R=60Ω，端电压为u=220sin314tV 解： ①线圈的感抗 XL = ωL 线圈的阻抗为 ②电流的有效值为 ③电阻和电感上的电压有效值分别为:

  25. 5、课堂练习 下列交流电路的矢量图分别表示什么电路？

  26. 三、本节课内容小结 1、由电阻和电感串联组成的电路称为RL串联电路，端电压超前电流一个小于90°的ψ角，电路呈电感性，端电压有效值等于各分电压有效的值矢量和. 2、由电阻和电容串联组成的电路称为RC串联电路,端电压比电流滞后一个小于90°的ψ角,电路呈电容性，端电压有效值与各分电压的有效值的关系是矢量和. 通过对两种电路的学习，介绍了： 一种方法——用矢量图分析正弦交流电路； 两个三角形——电压三角形、阻抗两个三角形.

  27. （五）课后作业:思考练习4(3) （六）课后小记：(略)

  28. 谢 谢

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