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RLC串联交流电路教案 一、教学目的1、理解并掌握RLC串联交流电路中电压与电流的数值、相位关系2、理解电压三角形和阻抗三角形的组成3、熟练运用相量图计算RLC串联电路中的电流和电压二、教学重点1、掌握RLC串联电路的相量图2、理解并掌握RLC串联电路端电压与电流的大小关系三、教学难点1、RLC串联电路电压与电流的大小和相位关系四、教学课时五、教学过程(一)复习旧课,引入新课:1、复习单一参数交流电路2、引出问题正弦交流电路一定是单一参数特性吗?分析:1、实际电路往往由多种元件构成,不同元件性质不同。例如,荧光灯电路2、交流电路中的实际元件往往有多重性质,如电感线圈存在一定的电阻, 匝与匝之间还有电容效应 因此,单一参数交流电路知识一种理想情况,具有多元件、多参数的电路模型更接近于实际应用的电路。3、新的学习任务研究多元件、多参数的交流电路(二)新课讲授u u uRuii 图1 RLC 串联交流电路1、电压与电流的关系以电流作为参考,设表达式为则由基尔霍夫第二定律可知,同频率正弦量的和仍为同频率的正弦量,因此电路总电压u也是频率为 的正弦量。 正弦量可以用矢量表示,则(1)式为:这是RLC串联电路中总电压和总电流的关系,形式和欧姆定律类似,所以也称 相量形式的欧姆定律。RLC串联电路中总电压和总电流的数值关系:RLC串联电路中电压电流的相位关系上述分析过程,我们用矢量表示正弦量,根据复数运算的相关知识进行分析得出了结论。由于相量图可以更直观地描述正弦交流电中的数值和相位关系,我们来尝试画出。(C)图2 RLC串联电路的相量图 电压三角形 电压三角形各条边同除以电流有效值I,可得到一个阻抗三角形: 阻抗三角形2、RLC串联电路的性质a、XLXC,则ULUC ,电压比电流超前,电路呈电感性,称电感性电路。b、XLXC, 则ULUC ,电压比电流滞后,电路呈电容性,称电容性电路。c、XL=XC, 则UL=UC ,电压和电流同相,电路呈电阻性,称电阻性电路。3、课堂练习例1 在图1所示RLC串联电路中,已知,。求: (1)电路中的总电流 i(2)各元件两端的电压 4、课堂小结到现在为止,我们通过层层的分析,探索出了RLC交流电路分析计算方法,明确了RLC串联电路中总电压、总电流之间的关系,会通过电抗来判断电路的性质。 在这个过程中,我们灵活运用了正弦交流电的三种表示方法瞬时值表达式、矢量、相量图,扬长避短,避免复杂的计算,能较直观地得出结论。这启发我们,在进行研究和学习的时候,要注意根据研究对象的特点,合理地选取恰当的方法和工具。善于思考的同学可能会发现新的问题:如果RLC三种元件不是串联而是并联,电路中的电压电流关系和电路性质又如何?下次课我们一起来讨论这个问题,请同学们课下做好预习。5、作业布置:课后习题
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