电工学教案12

电工学教案12 百色市财经职业技术学校 百色是民族旅游学校 教 案 授课专业: 计算机 授课名称: 电工学 授课教师: 杨英炎 教务负责人: 王国政 学校负责人: 马德峰 年 月 日 第 次课 2 学时 授课时间 80分钟 0绪论 课题(章节) 1.1电路的模型、电路基本物理量 教学目的与:掌握电路、电流、电压和功率的基本知识 教学重点、难点:1.电流、电压和功率的概念， 2. 电位和电压的关系 教学方法及师生互动设计:讲授法和归纳法 课堂练习、作业: 课后小结: 第 页 备注 (包括:教 学手段、时教学内容(讲稿) 间分配、临 时更改等) 〖新课〗一、导入新课 联系生活实际引导同学们说出电路的组成，利用多媒体课件投影实际电路的 画面，激发学生的学习兴趣，集中学生的注意力。 二、讲授新课 教学环节1: 电路的基本结构 (一)电路的组成和功能 教师活动:引导学生联系实际说出实际生活中的电路例子，多媒体演示实际 电路; 学生活动: 联系实际总结一般电路的组成及各部分的作用; 能力培养:锻炼学生的观察能力和综合概括能力。 (二)电路的状态和电路图 教师活动:实验演示照明电路的各种状态后多媒体动画分析; 学生活动: 联系实际和实验总结电路的三种状态，练习画简单的电路图; 教学环节2:电路的基本物理量 (一)电流 电流的形成 , 带电质点有规则的运动形成电流; , 电流的方向通常为正电荷运动的方向; , 正、负两种电荷的运动都能形成电流; , 单位时间内通过导体横截面的总电荷量。 电流的参考方向 , 参考方向是一种假定的方向，可以任意指定; , 实际方向必须根据计算结果判断: 若得数为正，说明参考方向和实际方向一致; 若得数为负，说明参考方向和实际方向相反。 (二)电压 1)电压的形成 , 导体中有电流通过，导体两端必须有电压的作用 ; , 单位正电荷从a点移动到b点电场力所做的功: 电压的参考方向 , 与电流一样，也可以任意假设电压的参考方向，并在电路图中标出; , 电压的参考方向不一定就是它的实际方向。 电位: , 电路中的每一点都有一定的电位; , 电位是相对的，其值是不唯一的; , 电路中任意两点之间的电位差即为该两点之间的电压; , 电压值是唯一的 。 电能 , 电场力推动自由电荷定向移动所做的功叫电能; , 电场力做功的过程实际上是电能转化为其他形式的能的过程 。 (2)电功率 , 电功率是单位时间内电路产生或消耗的电能。 小结: 本次课程的重点是电流、电压、功率的大小计算方法。 同学要结合课后的作业来加强练习。 作业: 课后的习题练习。 第 次课 2 学时 授课时间 80分钟 1.1.3电阻元件的电压、电流关系 课题(章节) 1.1.4电压源和电流源 教学目的与要求:掌握电阻欧姆定律和电阻元件的功率计算。 掌握电压源和电流源的基本知识 教学重点、难点:1.电路的欧姆定律 2. 电压源和电流源的基本知识 教学方法及师生互动设计:讲授法和对比法 课堂练习、作业: 课后小结: 第 页 备注 (包括:教 学手段、时教学内容(讲稿) 间分配、临 时更改等) 〖新课〗一、导入新课 复习上节课学习的知识(重点是电流、电压这两个与本节课关系教密切的物 理量)，联系生活实际引导同学们说出实际生产和生活中常见的负载有哪一些，利 用多媒体课件投影各种不同的负载的画面，学生讨论那些负载实际是一种类型，调 动学生的好奇心，激发学生的学习兴趣，集中学生的注意力。 二、讲授新课 (一)电阻的定义和阻值的计算 教师活动: 实物演示各种不同的电阻(多多益善)对照实物讲解电阻的定 义分类、阻值大小的计算; 学生活动: 观察各种不同电阻的外观，掌握的电阻的分类，总结电阻的阻 值不同的原因。 能力培养:培养学生的观察能力和总结能力。 (二)色环电阻阻值的标法 教师活动: 实物演示色环电阻，借助多媒体投影色环电阻和色环的读法; 学生活动: 观察色环电阻的外观，掌握的色环电阻的读法，会读不同色环 电阻的阻值。 欧姆定律 (一)部分电路的欧姆定律 教师活动:多媒体说明实验的要求和目的，学生作完实验后教师总结、说明; 学生活动:分小组动手操作实验，实验数据，总结实验结论。 (二)全电路的欧姆定律 教师活动:多媒体说明实验的要求和目的，学生作完实验后教师总结、说明; 学生活动:分小组动手操作实验，记录实验数据，总结实验结论。 l,,R1、电阻阻值的计算 A 2、色环电阻阻值的读法: 色环电阻很漂亮，环环颜色不一样。 四环两环表数字，第三环是零个数。 最后一环表误差，要知阻值三者加。 部分电路的欧姆定律和全电路的欧姆定律 (1)部分电路欧姆定律 I在一段电路中，电路中的电流与电阻两端的电压成正比，与电阻成反UR 比，这个关系称为部分电路欧姆定律。其公式为 U URI,I,或 R (2)全电路的欧姆定律 一个由电源和负载组成的闭合电路，叫做全电路，如图1-6所示。闭合电路 中的电流与电源电动势成正比，与电路的总电阻(负载电阻和电源内阻之和)成反 比，这就是全电路欧姆定律。公式为 EI, R，r 了解电压源的概念和特点 电压源中电压极性和电流方向的判断。 了解电流源的概念和特点 电流源的符号表示 小结: 本次课程主要学习的是电路的欧姆定律，对欧姆定律的计算问题要重视，多做题目。 第 次课 2 学时 授课时间 80分钟 1.2.1电阻的串联和并联 课题(章节) 1.2.2 电路的工作状态 教学目的与要求:掌握电阻串联及其分压、电阻并联及其分流定律。 掌握电路的三种工作状态 教学重点、难点:1.分压和分流定律及其计算问题 2. 电压源和电流源的基本知识 教学方法及师生互动设计:讲授法和对比法 课堂练习、作业: 课后小结: 第 页 备注 (包括:教 学手段、时教学内容(讲稿) 间分配、临 时更改等) 〖新课〗一、导入新课 联系生活实际引导同学们说出电阻的串并联在生活中的应用。提示本次课程的重点 和难点内容。 二、讲授新课 1:电阻的串联 1、通过各电阻的电流为同一电流;外加电压等于各电阻电压之和;总电阻为 各个电阻之和，在上述电路中;各个电阻两端的电压与它们的阻值成正比;各个电 阻消耗的功率跟阻值成正比。 两个电阻串联时分压公式为 RR12UUUU,, 12RRRR，，1212 串联电路的特点: 通过各电阻的电流为同一电流 ; 外加电压等于各电阻电压之和 ; 总电阻为各个电阻之和 ; 电阻两端的电压与它们的阻值成正比 ; 电阻消耗的功率跟它的阻值成正比 。 2、各并联电阻承受同一电压;各电阻电流之和等于总电流;等效电阻的倒 数等于各并联电阻的倒数之和;通过各电阻的电流与其阻值成反比;各个电阻消耗 的功率跟它的阻值成反比。 两个电阻并联时分流公式为 RR12IIII,, 21RR，，RR 1212 并联电路的特点: 各并联电阻承受同一电压 ; 各电阻电流之和等于总电流 ; 等效电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和 ; 通过各电阻的电流与其阻值成反比 ; 各个电阻消耗的功率跟它的阻值成反比。 四、课堂练习 一个110V/8W的指示灯，欲接到220,的电源上使用。为使该灯泡安全工作， 应串联多大的分压电阻?该电阻的功率应为多大? 电路的工作状态: 通路 短路 断路 了解三种状态的特点 小结: 主要知识点是:电阻的串联和并联 作业布置: 16页 1.7 第 次课 2 学时 授课时间 80分钟 1.2.3基尔霍夫定律 课题(章节) 教学目的与要求:掌握闭合电路的基尔霍夫电压和电流定律 教学重点、难点:1.闭合电路的基尔霍夫电压和电流定律 2. 基尔霍夫电压定律和电流定律的计算问题 教学方法及师生互动设计:讲授法和对比法 课堂练习、作业: 课后小结: 第 页 备注 (包括:教 学手段、时教学内容(讲稿) 间分配、临 时更改等) 〖新课〗一、导入新课 学生在初中物理课和前几节接触的都是简单直流电路的知识，相对而言难度 较小，从本节开始就深入到复杂直流电路，除了知识难度的增大外，学生分析问题 的方法、切入点也需要完成的质的飞跃，这对学生提出较大的挑战。借助实验和多 媒体的投影，充分激发学生的好奇心、求知欲，引导学生较快地掌握复杂直流电路 的分析方法。 二、讲授新课 教学环节1:复杂直流电路 通过几种复杂直流电路，讲解支路、节点、回路、网孔的定义 教学环节2:基尔霍夫电流定律 (一)基尔霍夫电流定律的内容 1、基尔霍夫电流定律，简称KCL，又称节点电流定律。它反映了电路中各个 支路电流之间的关系，其内容为:在任意瞬间，流入任一节点的电流总和等于从这 个节点流出的电流总和。其表达式为 I,I,,入出 电路如图1-12所示，试计算电流I。 1 图1-12 例1-4图 基尔霍夫电压定律 尔霍夫电压定律，简称KVL，又称回路电压定律。它反映了电路中各个元件电 压之间的关系。其内容为:在任意瞬间，沿电路中任一回路，各段电压的代数和恒 为零，即 U,0 , 支路电流法是以各条支路电流为未知量，根据基尔霍夫定律列出联立方程组求 解支路电流的方法。 电路如图1-15所示，应用基尔霍夫定律计算未知电压,。 小结: 电路的基尔霍夫电压和电流定律总结起来很简单，计算起来变化很多，主要是在计 算过程中回路方向和电压电流方向的确定问题，同学们要多加练习。 作业: 16页 1.8 第 次课 2 学时 授课时间 80分钟 1.2.3基尔霍夫定律(续) 课题(章节) 教学目的与要求:掌握闭合电路的基尔霍夫电压和电流定律 教学重点、难点:1. 闭合电路的基尔霍夫电压和电流定律 2. 基尔霍夫电压定律和电流定律的计算问题 教学方法及师生互动设计:练习法 课堂练习、作业: 课后小结: 第 页 备注 (包括:教 学手段、时教学内容(讲稿) 间分配、临 时更改等) 〖新课〗导入:在我们的学习了基尔霍夫定律后，我们关键是掌握该定理在电路计 算中的应用。 过程一、再次复习基尔霍夫定理的数学表达式和公式应用。 过程二、练习该定理在电路计算中的应用。 1(回路:在电路中由支路组成的任一闭合路径。 注意:图 1.34 所示电路中除了有回路 I 和回路 II 以外，沿电路外围由电动 势、电阻、也构成一个回路。 图 1.34 具有两个结点的电路 2(基尔霍夫第二定律:任一瞬时沿回路绕行一周，所有电动势的代数和等于 所有电压降的代数和。 或 [例1.11] 列写出图 1.34 电路中回路?的基尔霍夫第二定律表达式。 [解] 设定回路I的绕行方向为顺时针方向，那么电动势方向与绕行方向一致 时为正，相反时为负;电压降方向由电流方向决定，所以电流方向与绕行方向一致 时为正，相反时为负。 或 【小结】 1(基尔霍夫电流定律(KCL) 反映了汇合到电路中任一节点的各支路电流间的相互制约关系。基尔霍 夫电流定律可以推广应用于包围部分电路的任一假设的闭合面。 2(基尔霍夫电压定律(KVL) 反映了一个回路中各段电压间的相互制约关系。基尔霍夫电压定律可 以推广应用于开路电路。 过程三、小结本次课程的内容。 第 次课 2 学时 授课时间 80分钟 1.3.1支路电流法 课题(章节) 教学目的与要求:通过支路电流法求复杂电路的支路电流 教学重点、难点:支路电路法解决复杂电路的计算问题，正确的列出支路电流和电压方程 教学方法及师生互动设计:练习法 课堂练习、作业: 课后小结: 第 页 备注 (包括:教 学手段、时教学内容(讲稿) 间分配、临 时更改等) 〖新课〗导入:电路的分析是按照已经给定的电路的结构和参数计算电路的有关物 理量。支路电流法是我们解决复杂电路的一种常用方法。 过程一、再次复习基尔霍夫定理的数学表达式和公式应用。 过程二、讲解支路电流法解题的 1.3.1 支路电流法 1(复杂电路:指像图 1.34 所示的这种无法用串、并联方法直接应用欧姆定律求解 的电路。 2(支路电流法:以支路电流为求解对象，应用基尔霍夫第一、第二定律对结点和 回路列出所需的方程组，然后求解各支路电流。 3(支路电流法解题步骤: 步骤一:选择各支路电流参考方向。在图 1.34 中，选取支路电流、和 参考方向如图中所示。 步骤二:根据结点数列写独立的结点电流方程式。在图 1.34 所示电路中，有 A 和 B 两个结点，利用 KCL 列出结点方程式。 结点A: 结点B: 一般来说，电路中有 2 个结点时，只能列出1个独立方程，可以在 2 个结点 中任选其中 1 个方程。 步骤三:根据网孔(内部不含支路的回路)，利用KVL列写回路电压方程式， 补齐不足的方程数。一般情况下以网孔为对象列写电压方程为宜，这样可以防止列 写的电压方程不独立。利用 KVL，对回路 I 和回路 II 列写电压方程式。 回路 I: 回路 II: 步骤四:联立求解方程组，求出各支路电流数值。 代入已知数值、、、、，可求得电流。 过程三、小结本次课程的内容。 布置作业: 课后练习:5题 第 次课 2 学时 授课时间 80分钟 1.3.2电路中各点的点位计算 课题(章节) 教学目的与要求:学习计算电路中各点的点位 教学重点、难点:点位的计算方法，电位和电压的概念比较 教学方法及师生互动设计:讲授法 课堂练习、作业: 课后小结: 第 页 备注 (包括:教 学手段、时教学内容(讲稿) 间分配、临 时更改等) 〖新课〗导入:电路的分析中我们经常用到点位这一物理量。优势根据电路中某点 电位的高低直接来分析电路的工作状态、 过程一、讲解电路中电位的概念 电路中各点的电位是相对的物理量。若不选定参考点，就无法确定各点的电位值， 如果选定参考点，就可以确定各点的电位。 在工程中我们常选用那个大地作为参考点，认为大地电位为零。 过程二、讲解电路中各点电位的求解方法。 1.3.1 支路电流法 1(复杂电路:指像图 1.34 所示的这种无法用串、并联方法直接应用欧姆定律求解 的电路。 2(支路电流法:以支路电流为求解对象，应用基尔霍夫第一、第二定律对结点和 回路列出所需的方程组，然后求解各支路电流。 3(支路电流法解题步骤: 步骤一:选择各支路电流参考方向。在图 1.34 中，选取支路电流、和 参考方向如图中所示。 步骤二:根据结点数列写独立的结点电流方程式。在图 1.34 所示电路中，有 A 和 B 两个结点，利用 KCL 列出结点方程式。 结点A: 结点B: 一般来说，电路中有 2 个结点时，只能列出1个独立方程，可以在 2 个结点 中任选其中 1 个方程。 步骤三:根据网孔(内部不含支路的回路)，利用KVL列写回路电压方程式， 补齐不足的方程数。一般情况下以网孔为对象列写电压方程为宜，这样可以防止列 写的电压方程不独立。利用 KVL，对回路 I 和回路 II 列写电压方程式。 回路 I: 回路 II: 步骤四:联立求解方程组，求出各支路电流数值。 代入已知数值、、、、，可求得电流。 过程三、小结本次课程的内容。 布置作业: 课堂练习，求上面图中，电路中A点的电位和B点电位之间的电压、 第 次课 2 学时 授课时间 80分钟 复习第一章 课题(章节) 教学目的与要求:第一章的知识点总结和概括 教学重点、难点: 教学方法及师生互动设计: 课堂练习、作业: 课后小结: 第 页 备注 (包括:教学手段、时教学内容(讲稿) 间分配、临时更改等) 〖新课〗导入:今天我们学习完成了第一章，第一章主要给我们讲解的直流电路， 在第一章我们学习很多的直流电路的概念和计算公式定律，希望同学们好好的掌 握。 在本章中，我们学习的知识点有下面一些: 直流电路中基础概念 如:电流 电压 电功率 等 主要的定律:电阻的串联和并联定律 电路的工作状态 基尔霍夫定律 支路电流法 在这些定律中。我们在物理中就讲到了电路的串联和并联定律 但是对基尔霍夫定律却是第一次学习 所以对该定理我们要好好掌握多加练习 过程二、对基尔霍夫定律和支路电流法的再次讲解。 第 次课 2 学时 授课时间 80分钟 2.1正弦交流电路的基本概念。 课题(章节) 教学目的与要求:掌握正弦交流电路的表示方法、周期、频率和 正弦交流电的三要素 教学重点、难点:正弦交流电路的周期、频率和正弦交流电的三要素 教学方法及师生互动设计:讲授法 课堂练习、作业: 课后小结: 第 页 备注 (包括:教学手段、时教学内容(讲稿) 间分配、临时更改等) 〖新课〗导入:交流电是电压和电流都随时间变化的电源，发电厂和我们生活中用 到的都是交流电。应此对交流电的学习还是很重要的。 过程一、学习新的知识 2.1正弦交流电路的基本概念 交流电:大小和方向随时间作周期性变化，并且在一个周期内的平均值为零的电压、 电流和电动势。图 2.1 是直流电和几种交流电的波形。 正弦交流电的表示方法: 1(波形图表示法 波形图表示正弦交流电:如图 2.6 所示。 2(解析式表示法 解析式表示正弦交流电: 式中 ，为该正弦交流电压的相位(为角频率，为初相角); 为最大值。 正弦交流电的三要素 周期 频率 初相位 1(周期:交流电变化一个循环所需要的时间，如图 2.3 所示。 2(频率:交流电在单位时间内(每秒钟)完成的周期数，单位是赫[兹](Hz)。 频率和周期是互为倒数，即 f= 图2.3 正弦交流电的波形 3(角频率:单位时间内变化的角度(以弧度为单位)，单位是弧度/秒(rad / s) 或 1/秒(1/s)。角频率与周期 T、频率 f 之间的关系为 过程二、小结本次课程的内容 第 次课 2 学时 授课时间 80分钟 2.2正弦量的向量表示法 课题(章节) 2.3.1纯电阻交流电路 教学目的与要求:掌握正弦量的向量表示方法，和纯电阻交流电路的相关知识 教学重点、难点:纯电阻交流电路的相关知识，正弦交流量的表示方法 教学方法及师生互动设计:讲授法 课堂练习、作业: 课后小结: 第 页 备注 (包括:教 学手段、时教学内容(讲稿) 间分配、临 时更改等) 〖新课〗导入:交流电是电压和电流都随时间变化的电源，发电厂和我们生活中用 到的都是交流电。应此对交流电的学习还是很重要的。 过程一、学习新的知识 2.1正弦量的向量表示方法 1(周期:交流电变化一个循环所需要的时间，如图 2.3 所示。 2(频率:交流电在单位时间内(每秒钟)完成的周期数，单位是赫[兹](Hz)。 频率和周期是互为倒数，即 f= 图2.3 正弦交流电的波形 3(角频率:单位时间内变化的角度(以弧度为单位)，单位是弧度/秒(rad / s) 或 1/秒(1/s)。角频率与周期 T、频率 f 之间的关系为 [例2.1] 我国供电电源的频率为 50 Hz，称为工业频率，简称工频，其周 期为多少,角频率为多少, [解] T=s = 0.02 s =2 × 3.14 ×50 rad / s=314 rad / s 即工频 50 Hz 的交流电，每 0.02 s 变化一个循环，每秒钟变化 50 个循环。 4(瞬时值:交流电每一瞬时所对应的值。 5(最大值:交流电在一个周期内数值最大的值。 6(有效值:规定用来计量交流电大小的物理量。如果交流电通过一个电阻时， 在一个周期内产生的热量与某直流电通过同一电阻在同样长的时间内产生的热量 相等，就将这一直流电的数值定义为交流电的有效值。 正弦交流电的有效值和最大值之间的关系为 0.707 一般情况下，我们所说的交流电流和交流电压的大小以及测量仪表所指示的电 流和电压值都是指有效值。 [例2.2] 我国生活用电是 220 V 交流电，其最大值为多少, [解] =U=×220 V = 311 V 7(相位:正弦交流电流在每一时刻都是变化的，()是该正弦交流电 流在t时刻所对应的角度。 8(初相角:t = 0 所对应的角度。 9(相位差:两个同频正弦交流电的相位之差。 = () , () = , 若>> 0 时，波形如图 2.5(a)所示，总比先经过对应的最大值和零 值，这时就称超前角(或称滞后角)。 若<< 0 时，波形如图 2.5(b)所示，称为滞后于(或称超前)。 若= 0 时，波形如图 2.5(c)所示，称为与同相。 若= 时，波形如图 2.5(d)所示，称为与相位相反，简称反相。 过程三、小结本次课程的内容 第 次课 2 学时 授课时间 80分钟 2.3.2纯电感交流电路 课题(章节) 教学目的与要求:掌握纯电感交流电路的特点和有关的计算问题 教学重点、难点:纯电感交流电路的计算问题，电路中电感的感抗 教学方法及师生互动设计:讲授法 课堂练习、作业: 课后小结: 第 页 备注 (包括:教 学手段、时教学内容(讲稿) 间分配、临 时更改等) 〖新课〗导入:电流流过线圈时在线圈中产生比较强的磁场，如果在直流电路中这 个磁场只会在短时间内阻碍电路中电流的流通。但是交流电路中，由于电流和电压 都在时刻变化，所以问题就和直流电路中不一样了。 过程一、学习新的知识 2.3.2 纯电感交流电路 1(纯电感线圈:当线圈的电阻小到可以忽略不计的程度。 设图2.15(a)所示方向为参考方向，电流的初相角为零， 经整理可得 2(纯电感电路电流和电压的关系为 (1) 电压和电流的频率相同，即同频; (2) 电压和电流的相位差，电压在相位上超前电流(其波形如图2.15(b) 所示) (3) 电压和电流的最大值之间和有效值之间的关系分别为 式中称电感的电抗，简称感抗，感抗的单位是欧[姆]()。 3(电压和电流的矢量关系如图2.15(c)所示。 (a) 电路图 (b) 电压和电流的波形 (c) 矢量图 1(瞬时功率 (1) 瞬时功率以电流或电压 2 倍频率变化。 (2) 当 p > 0 时，电感从电源吸收电能转换成磁场能储存在电感中;当 p < 0 时，电感中储存的磁场能转换成电能送回电源。 (3) 瞬时功率 p 的波形在横轴上、下的面积是相等的，所以电感不消耗能量， 是个储能元件。 2(有功功率 电感的有功功率根据理论计算可得 p = 0 电感有功功率为零，说明它并不耗能，只是将能量不停的吸收和释放。 3(无功功率 无功功率:电感与电源之间有能量的往返互换，这部分功率没有消耗掉。互换 功率的大小用其瞬时功率最大值来衡量。 无功功率的单位为乏[尔](var)。 过程二、小结本次课程的内容 第 次课 2 学时 授课时间 80分钟 2.3.3纯电容电路 课题(章节) 教学目的与要求:掌握纯电容交流电路的特点和有关的计算问题 教学重点、难点:纯电容交流电路的计算问题，电路中电容的容抗 教学方法及师生互动设计:讲授法 课堂练习、作业: 课后小结: 第 页 备注 (包括:教 学手段、时教学内容(讲稿) 间分配、临 时更改等) 〖新课〗导入:电流流过线圈时在线圈中产生比较强的磁场，如果在直流电路中这 个磁场只会在短时间内阻碍电路中电流的流通。但是交流电路中，由于电流和电压 都在时刻变化，所以问题就和直流电路中不一样了。 过程一、学习新的知识 2.3.3 纯电容交流电路 纯电容电路电流和电压关系(波形如图 2.17(b)所示)为 (1) 电流和电压的频率相同，即同频; (2) 电流和电压的相位互差，电流在相位上超前电压，即电压在相位上滞 后电流; (3) 电流和电压的最大值之间和有效值之间的关系为 式中 称为电容的电抗，简称容抗，单位为欧[姆]()。 3(电压和电流矢量关系如图2.17(c)所示。 (a) (b) (c) 1(瞬时功率 2(有功功率 有功功率为零。不耗能，只是将能量不停的吸收和放回。 P = 0 3(无功功率 电容的无功功率 其单位是乏[尔](var)。 过程二、小结本次课程的内容 课堂练习计算 第 次课 2 学时 授课时间 80分钟 2.4.1RLC串联电路的 电压和电流 课题(章节) 2.4.2RLC电路的功率 教学目的与要求:掌握电阻、电感、电容串联的电压和电流关系 教学重点、难点:在三种元件串联电路中的电压和电流关系，电路中功率的计算 教学方法及师生互动设计:讲授法 课堂练习、作业: 课后小结: 第 页 备注 (包括:教学手段、时教学内容(讲稿) 间分配、临时更改等) 〖新课〗导入:电流流过线圈时在线圈中产生比较强的磁场，如果在直流电路中这 个磁场只会在短时间内阻碍电路中电流的流通。但是交流电路中，由于电流和电压 都在时刻变化，所以问题就和直流电路中不一样了。 过程一、学习新的知识 2.3.3 RLC电路中电压和电流的关系 电路如上所述图 2.24 所示，设电路中电流初相角为零，即 矢量图，如图 2.25 所示(设，即)。 由矢量图可见 (1) 电源电压矢量为电阻、电感和电容电压矢量之和 由矢量图可得 可得电压三角形，如图 2.26(a)所示。 (a) 电压三角形 (b) 阻抗三角形 (c) 功率三角形 图 2.26 R、L、C 串联电路三角形 1(有功功率 电阻是耗能元件，即电阻消耗的功率就是该电路的有功功率，即 式中可看作是总电压U的有功分量;是电路 的功率因数角。 2(无功功率 在电阻、电感和电容串联电路中，电感和电容都与电源进行能量交换，当电感 吸收能量时()，此时电容正好从放出能量();反之电容吸收能 量时()，电感放出能量()，它们之间进行能量交换的差值才与 电源进行交换。即只有当电感和电容相互交换能量不足部分，才与电源进行交换， 所以整个电路的无功功率为 3(视在功率 根据视在功率的定义可知 S= I U 其单位是伏安()。 过程三、小结本次课程的内容 第 次课 2 学时 授课时间 80分钟 2.4.3线圈和电容并联的电路功率因素提高 课题(章节) 教学目的与要求:了解提高复杂电路功率因素的方法。 教学重点、难点:掌握功率因素提高的方法和作用，电路中功率的计算 教学方法及师生互动设计:讲授法 课堂练习、作业: 课后小结: 第 页 备注 (包括:教 学手段、时教学内容(讲稿) 间分配、临 时更改等) 〖新课〗导入:在电路中为了提高线路的功率因素，往往将电容与电感和异步电动 机并联运行。 过程一、学习新的知识 2.4.3 线圈和电容并联电路、功率因素的提高 电路呈现的三种性质 (1) 呈感性 当时，电路的，电路呈感性，总电流滞后于电 压，其矢量图如图 2.31(a)所示。 (2) 呈容性 当时，电路的，电路呈容性，总电流超前 电压，其矢量图如图 2.31(b)所示。 (3) 呈阻性 当时，电路的，电路呈阻性，总电流与电 压同相，其矢量图如图 2.31(c)所示。 1(功率因数:有功功率与视在功率的比值(用表示)即 式中 为电流和电压的相位差，称为功率因数角。 、P = S 这种情况发生在纯电阻电路中，其无功功率 Q = 0。 、P = 0 这种情况发生在纯电感电路和纯电容电路中，其无功功率 Q = S 。 2(提高功率因数的意义 (1) 提高供电设备的利用率，越低，有功功率 P 越小，设备的容量越得 不到充分利用。 (2) 增加了供电设备和输电线路的功率损耗，在负载消耗有功功率 P 和电压 U 一定的情况下，功率因数越低，供电线路电流I越大，增大部分是由于无 功功率增大与电源交换能量的电流分量。 (3) 提高功率因数常用的方法之一是给感性负载并联上合适的电容器，利用电 容器的无功功率和电感所需无功功率相互补偿，达到提高功率因数的目的。 3(并联电容器提高功率因数应注意以下几个问题: (1) 并联电容后，负载的工作仍然保持原状态，只是整个电路的功率因数得到 提高。 (2) 并联电容器后，电路总电流由减少为 I，是由于功率因数提高，减少线 路电流。 (3) 功率因数的提高不要求达到，因为此时电路处于并联谐振状态， 会给电路带来其它不利情况。当然将功率因数提高到，即电路呈容性也是没 有必要的。 过程二、小结本次课程的内容。 第 次课 2 学时 授课时间 80分钟 复习课 课题(章节) 教学目的与要求:总结归纳本章的主要内容和知识点 教学重点、难点: 教学方法及师生互动设计: 课堂练习、作业:总结归纳法 课后小结: 第 页 备注 (包括:教学手段、时教学内容(讲稿) 间分配、临时更改等) 〖新课〗导入:在上面的几节课程中我们学习了交流电的相关知识，相对于直流电 来说，交流电的计算和分析都更为复杂，希望同学们好好掌握 知识点总结 单相交流电 掌握交流电的三要素和交流电的表示方法。对交流电中的基本概念，包括周期、频 率等的换算要掌握。 在交流电路中我们常用到电阻、电感、电容三种元件的性质，和这三种元件的电压 和电流的关系。 掌握电路中只有电阻、电感、和电容的电路电压和电流关系和功率关系。 注意一些简单的计算问题 次课 2 学时 授课时间 80分钟 3.1交流铁心线圈电路 课题(章节) 3.2变压器的原理和工作特性 教学目的与要求:了解交流铁心线圈。 掌握变压器的工作原理和工作特性 教学重点、难点:变压器的工作原理和工作特性 教学方法及师生互动设计:讲授法 课堂练习、作业: 课后小结: 第 页 备注 (包括:教 学手段、时教学内容(讲稿) 间分配、临 时更改等) 〖新课〗导入:变压器是我们供电线路中比不可少的元件，在交流电路中起到了重 要的作用。学习电工技术我们一定要介绍变压器。 过程一、学习新的知识 3.1 交流铁心线圈电路 交流铁心线圈电路。电压和磁通之间有如下关系: 图 4.8 交流铁心线圈电路 [例 4.1] 一个铁心线圈接在交流 220 V、50 Hz 的电源上，若要在铁心中产生 磁通的最大值为 0.002 Wb，问铁心上的线圈至少应绕多少匝, [解] 由可得 [例 4.2] 上题中如果铁心上的线圈只绕了 100 匝，线圈通电后会产生什么后 果。 [解] 若线圈只绕了 100 匝，则磁通最大值远远超过了规定的最大值。根据磁 化曲线可知，对应的线圈中的电流将远远超过正常值，线圈通电后可能会被烧坏。 3.2 变压器的基本结构和工作特性 1(变压器:可将某一交变电压转换成同频的另一电压，它主要由铁心和线圈(又 称绕组)组成。 2(铁心:变压器铁心的作用是构成磁路。为了减小涡流和磁滞损耗，铁心用 具有绝缘层的硅钢片叠成。变压器的铁心一般分为心式和壳式两大类。 3(线圈(绕组):接电源的绕组称为一次绕组，接负载的绕组称为二次绕组。 4(变压器冷却方式: (1) 小容量变压器采用自冷式，即将其放置在空气中自然冷却。 (2) 中容量电力变压器采用油冷式，即将其放置在有散热管(片)的油箱中。 (3) 大容量变压器还要用油泵使冷却液在油箱与散热管(片)中作强制循环。 工作原理: 1(空载运行:变压器一次绕组接电源，二次绕组开路的状态。 2(空载电流(励磁电流):在外加电压作用下，绕组中通过的电流。 3(在理想状态下，变压器的电压变换关系为 变压器绕组电压的有效值与一次、二次绕组的匝数成正 比。比值 k 称为变压比。 4(有载 运行:二次绕组接入负载。 在理想情况下有 变压器一次、二次绕组电流的有效值与一次、二次绕组匝数 成反比。 过程二、小结本次课程的内容 第 次课 2 学时 授课时间 80分钟 4.1.1三厢异步电动机的基本结构。 课题(章节) 4.1.2三相异步电动机的工作原理 教学目的与要求:掌握三相异步电动机的结构和工作原理 教学重点、难点:掌握三相异步电动机的工作原理 教学方法及师生互动设计:讲授法 课堂练习、作业: 课后小结: 第 页 备注 (包括:教 学手段、时教学内容(讲稿) 间分配、临 时更改等) 〖新课〗导入:发电机和电动机统称为电机，是电气化的重要设备，他们的基本功 能是实现机电能量的转换。 过程一、学习新的知识 4.1三相异步电动机的结构、工作原理和机械特性 笼型转子的三相交流异步电动机的结构图。 1( 定子:由铁心和绕在铁心上的三相绕组构成。 2( 2(铁心:由表面涂有绝缘漆的硅钢片叠压而成，其内圆周均匀分布一定数量的 槽孔,用以嵌置三相定子绕组。 3( 绕组:每相绕组分布在几个槽内,整个绕组和铁心固定在机壳上。 1(旋转磁场:在空间上互差的三相对称绕组中分别通入三相对称交流电流(如 图 5.6 所示)，它们 将产生各自的交变磁场，三个交 变磁场合成为一个两极旋转磁场(如图 5.7 所示)。 图 5.6 三相绕组通入三相交流电 2(旋转磁场转速(同步转速)为 工作原理: 旋转磁场以同步转速顺时针方向旋转，相当于磁场不动，转子导体逆时针方向切 割磁力线，产生感生电动势、感生电流，用右手定则判定其方向。 有电流的转子导体在旋转磁场中受到电磁力的作用，用左手定则 判断转子受力(F)的方向，如图 5.11 所示。电磁力对转子转轴形成电磁转矩，使 转子沿旋转磁场的方向(顺时针方向)旋转。 1(异步电动机:转子转速与旋转磁场转速同方向，且。 2(转差率:同步转速与转子转速的差值与同步转速之比，用 s 表示。 3(电动机的异步程度:电动机在起动瞬间，，转差率最大;空载 运行时，接近于同步转速，转差率s最小。 过程二、小结本次课程的内容。 第 次课 2 学时 授课时间 80分钟 4.1.3三相异步电动机的机械特性。 课题(章节) 4.1.4三相异步电动机的铭牌 教学目的与要求:主要掌握三相异步电动机的机械特性和运行特性 教学重点、难点:掌握三相异步电动机机械特性 教学方法及师生互动设计:讲授法 课堂练习、作业: 课后小结: 第 页 备注 (包括:教 学手段、时教学内容(讲稿) 间分配、临 时更改等) 〖新课〗导入:发电机和电动机统称为电机，是电气化的重要设备，他们的基本功 能是实现机电能量的转换。 过程一、学习新的知识 4.1.3 三相异步电动机的机械特性和运行特性 1(机械特性曲线:电动机的电磁转矩 T 与转子转速的关系曲线，如图 5.12 所 示。 图 5.12 三相异步电动机的机械特性曲线 图中:起动转矩 ——起动时对应的电磁转矩; 额定转矩 ——电动机带额定负载时对应的电磁转矩; 最大矩转 ——电动机在运行中具有的最大转矩。 可见: (1) 电动机的起动转矩大于负载阻力矩时，电磁转矩随转子转速的增加而逐渐 增大(沿曲线 DC 段上升)到最大转矩 。而后随着转速的继续增大电磁转矩减 小(沿曲线 CA 段下降)到等于负载阻力矩时，电动机就以某一转速匀速稳定旋转。 (2) 电动机在 AC 段工作时若负载加重，负载阻力矩大于电磁转矩，会使电动 机转速有所下降，但与此同时，电磁转矩随转速的下降而增大，从而与负载阻力矩 达到新的平衡，使电动机以比原来稍低的转速稳定运转。 (3) 若负载的阻力矩超过了最大电磁转矩，没有新的平衡点使电磁转矩等于 负载转矩，电动机的转速将很快下降直到停止，处于堵转状态。堵转时电动机定子 绕组的电流可达到额定值的 4~7 倍。时间稍长将损坏电动机。 (4) 机械特性曲线中AC段为异步电动机的稳定运行区。只要负载阻力矩介于 A ~ C 区间内，均可以找到平衡点稳定运行。 2(过载系数(过载能力):电动机的最大电磁转矩与额定转矩之比。一般异 步电动机的过载系数约为 2~2.2，特殊用途电动机可达到 3 或更大。 电动机在额定状态下运行输出额定转矩: 式中:——电动机输出额定转矩();——电动机输出的额定功率(kW); ——电动机的额定转速(r/min)。 电动机和其他电气设备一样，会在其铭牌上标明各种参数和运行条件。这对于正确 使用电动机是有指导意义的。能够正确理解铭牌上参数的意义，是熟练技术人员必 须具备的素质之一。 【小结】 三相异步电动机铭牌数据主要有:电动机型号、额定功率、额定 电压、额定电流、额定转速、防护方式、频率 f、工作制、绝缘 等级等。 过程二、小结本次课程的内容 第 次课 2 学时 授课时间 80分钟 4.1.5三相异步电动机的启动、调速制动 课题(章节) 教学目的与要求:掌握电动机的启动、制动和调速方法 教学重点、难点:电动机的起动方法，电动机的制动和调速方法 教学方法及师生互动设计:讲授法 课堂练习、作业: 课后小结: 第 页 备注 (包括:教 学手段、时教学内容(讲稿) 间分配、临 时更改等) 〖新课〗导入:发电机和电动机统称为电机，是电气化的重要设备，他们的基本功 能是实现机电能量的转换。 过程一、学习新的知识 4.1.5 三相异步电动机的启动、调速和制动 1、启动 常用的三相异步电动机的启动方法有全压启动和减压启动 全压启动又称为直接启动 将电动机直接接入电源 这种启动方法会造成启动瞬间电网电压降低，对其他的用电器产生影响。所以只适 合那些容量比较小的电机。 减压启动 主要有定子绕组串电阻减压启动和星型、三角形减压启动方法 2、调速 三相异步电动机常用的调速方法有 1、 改变供电电源频率调速 2、 改变定子绕组的磁极对数调速 3、 降低电源电压调速 4、 改变转子电路电阻 3、制动 主要的制动方法有: 能耗制动 反接制动 过程二、小结本次课程的内容 第 次课 2 学时 授课时间 80分钟 5.1常用低压控制和保护电器 课题(章节) 教学目的与要求:掌握各种开关的特性 教学重点、难点:各种常用的电器开关 教学方法及师生互动设计:讲授法 课堂练习、作业: 课后小结: 第 页 备注 (包括:教 学手段、时教学内容(讲稿) 间分配、临 时更改等) 〖新课〗导入:为了对生产机械和生产过程进行控制，往往要求对拖动生产机械或 设备的电动机进行控制。常用到各种低压开关和控制设备。 过程一、学习新的知识 5.1 常用低压控制和保护电器 1、匝刀开关 (部件:刀片(动触点)和刀座(静触点)。 按刀片数量不同，闸刀开关可分为单刀、双刀和三刀三种。 2(作用:(1)隔离开关，也就是说在不带负载(用电设备不工作)的情况下切断 和接通电源。(2)电源开关，直接用它来控制电动机(小于 7.5 kW)起、停操作。 2、铁壳开关 1(铁壳开关:熔断器和刀片与刀座等安装在薄钢板制成的防护外壳内。有速断弹 簧以加快刀片与刀座分断速度，减少电弧。 2(特点:外壳上有机械联锁装置，壳盖打开时开关不能闭合;开关断开时壳盖才 能打开。(作用:不频繁接通和分断电路用。 3、组合开关 1(结构:静触点、动触点和绝缘手柄。( 2(作用:电气设备中作为不频繁地接通和分断电路，接通电源和负载，控制小容 量异步电动机的正、反转及星形 , 三角形起动等用途。 4、按钮 1(结构:动触点、静触点、按钮帽和复位弹簧组成。 2(动作情况:当用手按下按钮帽时，上面的动断(常闭)触点先断开;下面的动 合(常开)触点后闭合。当松开按钮帽时，动触点自动复位，使得动合触点先断开， 动断触点后闭合。 3(复合按钮:在一个按钮内分别安装有动断和动合触点的按钮 5、熔断器 1(结构:熔体和外壳组成。 一般情况下要求通过熔体的电流等于或小于额定电流的 1.25 倍时，可以长期不熔 断;超过其额定电流的倍数越大，熔体熔断的时间越短。 6、交流接触器 1(结构:电磁铁和触点组组成。 (1) 电磁铁的铁心分为动、静铁心。 (2) 触点组的动触点在动铁心移动时，被拖动作相应的移动。图 6.6(a)、(b)、 (c)、(d)分别为接触器外形图、结构图、原理示意图及符号。 7、热继电器 1(作用:过载保护。 2(结构:发热元件绕制在双金属片(两层膨胀系数不同的金属辗压而成)上， 传动机构设置在双金属片和触点之间，热继电器有动合、动断触点各 1 对。 过程二、小结本次课程的内容 第 次课 2 学时 授课时间 80分钟 6.1供电系统 课题(章节) 6.2供电安全 教学目的与要求:了解电力系统的概念和用电安全的常识 教学重点、难点:供电安全常识，供电系统 教学方法及师生互动设计:讲授法 课堂练习、作业: 课后小结: 第 页 备注 (包括:教 学手段、时教学内容(讲稿) 间分配、临 时更改等) 〖新课〗导入:我们常用的照明电和工业用电都是从发电厂发出来的，那么电力的 供应的整个系统是怎样的呢，是我们要了解的内容。 过程一、学习新的知识 6.1 供电系统 1(供电系统:从电源线路入端起到高低压用电设备进线端止的整个电路系统。 2、供电常识 我国规定 36 V 以下为安全电压。 1(单相触电:人体触及三相电源中任一根相线，而又同时和大地接触，如图 7.2 (a)所示。 2(两相触电:人体同时触及三相电源中两根相线，如图 7.2(b)所示。 3(跨步电压触电:高压电线及电气设备发生接地事故时，人体在两脚之间的 电压。离接地点越近，跨步电压越大， 使用电器时的保护措施 1(保护接地:在电源中性点不接地的供电系统中，将电气设备的金属外壳与接地 体可靠连接。接地电阻不允许超过。图 7.3 为保护接地原理图。 图 7.3 保护接地原理图 2(保护接零:在电源中性点已接地的供电系统中，将电气设备的金属外壳与电源 零线相连。图 7.4 为保护接零的原理图。当采用保护接零时，电源零线决不允许断 开。因此除了电源零线上不允许安装开关、熔断器外，在实际应用中，用户端往往 将电源零线再重复接地，以防零线断开。重复接地电阻一般小于。 对于单相用电设备，一般采用三孔插头和三眼插座。其中一个孔为接零保护线， 对应的插头上的插脚稍长于另外两个电源插脚，如图 7.5 所示。 图 7.4 保护接零原理图 采用保护接零时要特别注意，在同一台变压器供电的低压电网中，不允许将有 的设备接地、有的设备接零，如图 7.5 所示。 图 7.5 同一低压电网中不允许电气设备有的接零、有的接地保护 过程二、小结本次课程的内容。 第 次课 2 学时 授课时间 80分钟 7.1半导体二极管 课题(章节) 7.2半导体三极管 教学目的与要求:掌握二极管和三极管的使用特性 教学重点、难点:二极管和三极管的使用特性，三极管的使用特性 教学方法及师生互动设计:讲授法 课堂练习、作业: 课后小结: 第 页 备注 (包括:教 学手段、时教学内容(讲稿) 间分配、临 时更改等) 〖新课〗导入:在电工技术这一章节中我们学习的都是强电，但是我们日常用到的 电器虽然是接照明电，但是内部的工作电压不高，属于弱电范畴。 过程一、学习新的知识 7.1 半导体二极管 二极管的外形、内部结构示意图和符号如图 8.1 所示。 1(正向偏置与导通状态 (1) 二极管 VD 两端正向电压小于 0.5 V 时，电路中几乎没有电流，对 应的电压称为二极管的死区电压或阈值电压(通常硅管约为 0.5 V，锗管约为 0.2 V)。 (2) 二极管两端正向电压大于 0.5 V 后，电路中电流快速增加。 (3) 随着二极管电流增大，二极管 VD 两端电压维持在 0.6 V ~ 0.7 V 之间不 再增加(硅管约为 0.6 V ~ 0.7 V，锗管约为 0.2 V ~ 0.3 V)。 2(反向偏置与截止状态 (1) 当反向电压不超过一定范围时，反向电流十分微小并随电压增加而基 本不变。通常可以忽略不计。 (2) 当反向电压增加到一定数值时，反向电流将急剧增加，称为反向击穿，此 时的电压称为反向击穿电压。 二极管的参数是选择和使用二极管的依据。主要参数有: (1)最大整流电流 指二极管长期工作时，允许通过二极管的最大正向电流的平均值。 (2)最高反向工作电压 指保证二极管不被击穿所允许施加的最大反向电压。 (3)反向电流 指二极管加反向电压而未击穿时的反向电流，如果该值较大，是不能正 常使用的。 7.2半导体三极管 晶体管的外形、内部结构示意图和符号如图 8.4 所示。 NPN 型晶体管发射极电极(符号箭头向外)形象地指出发射极电流的流动方向是 由管内流向管外，而基极电流和集电极电流是流入管内的;PNP 型晶体管的情况正 好相反(符号箭头向内)，电流由发射极流入，由集电极和基极流出。 处于放大状态的晶体管，各极之间电流关系为 过程二、小结本次课程的内容 第 次课 2 学时 授课时间 80分钟 8.1 基本共射放大电路 课题(章节) 教学目的与要求:了解基本共射放大电路的工作原理 教学重点、难点:掌握基本共射电路的工作原理 教学方法及师生互动设计:讲授法 课堂练习、作业: 课后小结: 第 页 备注 (包括:教学手段、时教学内容(讲稿) 间分配、临时更改等) 〖新课〗导入:在电工技术这一章节中我们学习的都是强电，但是我们日常用到的 电器虽然是接照明电，但是内部的工作电压不高，属于弱电范畴。 过程一、学习新的知识 8.1基本共射放大电路 1(基本的共发射极单管放大电路，如图 10.1 所示。 1(静态工作情况。 (1) 静态:输入交流信号为零时，电路中各处直流电压和直流电流值。 (2) 静态工作点:静态时晶体管的、、值。 (3) 直流通路:直流信号在电路中流通的路径可画出的电路，如图 10.2 所示。 图 10.2 基本共发射极放大电路的直流通路 (4) 电路的静态工作点: [解] 1(静态工作点的选择不当，容易引起失真。 (1) 工作点设置太低时，出现截止失真， (2) 工作点设置太高时，出现饱和失真， 2(静态工作点设置的恰当，随输入信号变化，输出信号正负半周都能达到最大值 而不出现失真，这个工作点是放大电路的最佳工作点。 过程二、小结本次课程的内容 第 次课 2 学时 授课时间 80分钟 9.1整流滤波电路 课题(章节) 教学目的与要求:掌握单相整流电路和滤波电路的工作原理图和工作特点 教学重点、难点:掌握单相整流电路和滤波电路的电路图，在各种电路中的电压值和电流值的计算 教学方法及师生互动设计:讲授法 课堂练习、作业: 课后小结: 第 页 备注 (包括:教 学手段、时教学内容(讲稿) 间分配、临 时更改等) 〖新课〗导入:在电工技术这一章节中我们学习的都是强电，但是我们日常用到的 电器虽然是接照明电，但是内部的工作电压不高，属于弱电范畴。 过程一、学习新的知识 9.1整流滤波电路 单相桥式整流电路 1(整流:将交流电变换成直流电的过程。完成这一变换的电路为整流电路。 2(单相桥式整流电路;如图 9.1 所示。 3(工作原理: (1) 输入电压为正半周时，A点电位最高，B点电位最低。VD1 和 VD3 正向 偏置导通，VD2 和 VD4 反向偏置截止。电流通路为:A?VD1??VD3?B。 (2) 输入电压为负半周时，B点电位最高，A点电位最低。VD2 和 VD4 正向 偏置导通，VD1 和 VD3 反向偏置截止。电流通路为:B?VD2??VD4?A。 (3) 无论输入电压是正半周还是负半周，通过负载的电流方向始终是从上向 下的，波形如图 9.1(b)所示。 4(数学表达式: (1) 输出电压波 (2) 负载的电流 (3) 二极管的平均电流 (4) 承受反向电压最大值 2、滤波电路 1(电容滤波:整流电路输出端并联电容。电容滤波电路如图 9.4 所示。 2(工作原理:整流输出的电压在向负载供电的同时，也给电容器充电。当充电电 压达到最大值后，开始下降，电容器开始向负载电阻放电。如果滤波电 容足够大，而负载的电阻值又不太小的情况下，不但使输出电压的波形变得平滑， 而且输出电压的平均值增大。 只要选择合适的电容器容量 C 和负载电阻的阻值就可得到良好的滤波效 果。图 9.2(b)中曲线 3、2、1 是对应不同容量滤波电容的曲线。在曲线 2 时， 负载两端电压的平均值估算 3(电容滤波电路负载变化不宜过大、无法向负载提供较大的电流。 过程二、小结本次课程的内容 第 次课 2 学时 授课时间 80分钟 9.2稳压电路 课题(章节) 教学目的与要求:掌握几种常用的稳压电路。 教学重点、难点:掌握稳压电路的电路图形和工作原理，在各种电路中的电压值和电流值的计算 教学方法及师生互动设计:讲授法 课堂练习、作业: 课后小结: 第 页 备注 (包括:教 学手段、时教学内容(讲稿) 间分配、临 时更改等) 〖新课〗导入:各种电子电路都需要稳定的直流电源供电。而一般情况下我们用到 的都是交流电，那怎么把交流电源转换成为直流电源 过程一、学习新的知识 9.2.1 稳压电路 1(串联型稳压电路，如图 9.13 所示。 图 9.13 串联型稳压电源 2(工作原理:稳压过程为 2(集成稳压器有两大系列，CW 7800 系列为正电压输出集成稳压器，CW 7900 系 列为负电压输出集成稳压器。 例如 CW 7805 表示输出稳定电压为 + 5 V，CW 7905 表示输出稳定电压为 , 5 V。 3(三端集成稳压器电路，如图 9.15 所示。 9.15 集成稳压器构成稳压电路 【小结】 1(稳压电路作用是稳定输出电压，减小电网波动和负载变化引起电压的不稳 定。 2(稳压管是工作于反向可逆击穿状态下的二极管。其特点是在一定的电流范 围内电压稳定不变。 3(并联型稳压电路。不论输入电压改变，还是负载电阻改变，都引起 稳压管电流的变化，再通过限流电阻 R 上的电压变化来维持基本不变。 4(串联型稳压电源。调整管的调整作用等效为一可变电阻，当负载变化或电 网电压波动需要调整时，可通过调节可变电阻值的大小来改变它两端的电压降，使 其变化方向与负载端电压变化趋势相反，达到调节输出电压稳定的目的。 5(三端集成稳压器是将串联型稳压电源电路的元件集中制造在一个芯片上，它 对外有三个引脚，所以称其为三端稳压器。 过程二、小结本次课程的内容 第 次课 2 学时 授课时间 80分钟 10.1数字电路的概述 课题(章节) 教学目的与要求:掌握数字电路的相关知识 教学重点、难点:掌握数字信号和数制和码等相关概念，掌握数制之间的相互转换 教学方法及师生互动设计:讲授法 课堂练习、作业: 课后小结: 第 页 备注 (包括:教 学手段、时教学内容(讲稿) 间分配、临 时更改等) 〖新课〗导入:数字电路和模拟电路是两种不同的电路，模拟信号是实在一定时间 内连续的信号而，数字电路是在不连续的信号，这是我们接下来要学习的内容。 过程一、学习新的知识 10.1 数字信号 1(数字信号和数字电路 (1) 数字信号:在时间上和幅度上都是离散的信号。数字信号常用抽象出来的 二值信息 1 和 0 表示。反应在电路上就是高电平和低电平两种状态， (2) 数字电路:是用来处理数字信号的电路。数字电路常用来研究数字信号的产生、 变换、传输、储存、控制、运算等。 2(数字电路的特点 (1) 数字信号是二值量信号，可以用电平的高低来表示，也可以用脉冲的有无 来表示，只要能区分出两个相反的状态即可。 (2) 构成数字电路的基本单元电路结构比较简单，对元件的精度要求不高，允 许有一定的误差。 (3) 数字电路的抗干扰能力很强，工作稳定可靠。 1(数制 (1) 数制:数的表示方法，最常用的数制有二进制数和十进制数两种。 (2) 十进制数是用0 ~ 9十个数码按照一定规律排列来表示数值大小的，其计数 规则是“逢十进一”。 (3) 二进制数是用0和1两个数码按照一定规律排列来表示数值大小的，其计 数规律是“逢二进一”。 (4) 二 , 十进制数的相互转换。将二进制数按其展开式展开后相加就得到等值 的十进制数。 [例题11.1] 将转化为十进制数 [解] 十进制数转换为二进制数的方法，是采用“除2取余数”法。 [例题11.2] 将转换为二进制数。 [解] 2 | 13余1，即 2 | 6余0，即 2 | 3余1，即 2 | 1余1，即 0 所以 过程二、小结本次课程的内容 课后的习题:十进制数和二进制数之间的相互转换 第 次课 2 学时 授课时间 80分钟 10.2.1与逻辑门 课题(章节) 10.2.2或逻辑门 教学目的与要求:掌握与门电路和或门电路以及逻辑门的符号 教学重点、难点:掌握与门和或门电路和逻辑表达式、真值表，掌握波形图的绘制方法 教学方法及师生互动设计:讲授法 课堂练习、作业: 课后小结: 第 页 备注 (包括:教 学手段、时教学内容(讲稿) 间分配、临 时更改等) 〖新课〗导入:数字电路和模拟电路是两种不同的电路，模拟信号是实在一定时间 内连续的信号而，数字电路是在不连续的信号，这是我们接下来要学习的内容。 过程一、学习新的知识 10.2.1 与逻辑、与门电路 1(与逻辑 (1) 与逻辑:当决定某一事件的所有条件都具备时，该事件才会发生，如图 11.2 (a)所示。 (2) 真值表:符号 0 和 1 分别表示低电平和高电平，将输入变量可能的取值 组合状态及其对应的输出状态列成的表格。 表11.2 与门真值表 A B Y 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 (3) 逻辑表达式: 式中 Y , 逻辑函数;A、B , 输入逻辑变量。 2(与门 (1) 与门:实现与逻辑运算的电路。 (2) 二极管与门电路如图 11.2(b)所示。与门的符号如图 11.2(c)所示。符 号图中 A、B 表示输入逻辑变量，Y 表示输出逻辑变量。多输入逻辑变量的逻辑符 号可类推。 (3) 图 11.2(d)为与门电路对不同输入逻辑变量时对应输出的逻辑函数波形 图。 (a)与逻辑控制电路 (b)二极管与门电路 (c)与门逻辑符号 (d)波形图 1(或逻辑:决定某一事件的几个条件中，只要有一个或者几个条件具备，该事件 就会发生。如图11.3(a)所示。 (a)或逻辑控制电路 (b)或门逻辑符号 2(或门真值表 表 11.3 或门真值表 A B Y 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 3(逻辑表达式: Y = A+ B 式中 Y ——逻辑函数;A、B ——输入逻辑变量。 过程二、小结本次课程的内容 第 次课 2 学时 授课时间 80分钟 10.2.3非逻辑门 课题(章节) 10.2.4复合门电路 教学目的与要求:掌握非门电路和非逻辑门的符号 教学重点、难点:掌握非逻辑门的符号、表达式和真值表 复合逻辑门的电路符号，掌握波形图的绘制方法 教学方法及师生互动设计:讲授法 课堂练习、作业: 课后小结: 第 页 备注 (包括:教 学手段、时教学内容(讲稿) 间分配、临 时更改等) 〖新课〗导入:数字电路和模拟电路是两种不同的电路，模拟信号是实在一定时间 内连续的信号而，数字电路是在不连续的信号，这是我们接下来要学习的内容。 过程一、学习新的知识 10.2.3 非逻辑、非门电路 1(非:就是反，就是否定 2(非门真值表 表11.4 非门真值表 A Y 0 1 1 0 3(逻辑表达式: 1(与非门 (1) 与非门电路。如图11.5(a)所示。 (a)由与门和非门组成的与非门电路 (b)与非门逻辑符号 图 11.5 与非门 (2) 真值表，如表 11.5 所示。 表 11.5 与非门真值表 (3) 表达式: 2(或非门 (1) 或非门电路。如图 11.8(a)所示。 (a)由或门和非门组成的或非门电路 (b)或非门逻辑符号 (3) 表达式 过程二、小结本次课程的内容 第 次课 2 学时 授课时间 80分钟 加法器 课题(章节) 教学目的与要求:通过介绍组合逻辑电路中的加法器来了解复杂的逻辑电路 教学重点、难点:了解加法器的电路工作原理 教学方法及师生互动设计:讲授法 课堂练习、作业: 课后小结: 第 页 备注 (包括:教 学手段、时教学内容(讲稿) 间分配、临 时更改等) 〖新课〗导入:数字电路和模拟电路是两种不同的电路，模拟信号是实在一定时间 内连续的信号而，数字电路是在不连续的信号，这是我们接下来要学习的内容。 过程一、学习新的知识 11.3.1 半加器 1(JK 触发器组成的计数器。 1(JK 触发器组成的计数器。如图 11.21(a)所示。 (a)逻辑图 (b)工作波形 图 11.21 异步 3 位二进制加法计数器 2(工作原理:工作波形图如图 11.21(b)所示。 第一个 CP，触发器状态 由 000 变为 001; 第二个 CP，又由 001 变为 010; 依次分析，触发器的不同状态可得出触发器状态与计数脉冲 CP 的关 系。当输入 8 个 CP 脉冲后，计数器状态恢复为 000，则该计数器的模 M = 8。 3(异步计数器:计数脉冲不是同时加到各个触发器上，各触发器翻转有先有 后。 1(T 210 计数器的逻辑符号 T210(T4290、74LS290)是异步 2-5-10 进制计数器，图 11.22 是它的逻辑符 号和外引线排列图。 过程二、小结本次课程的内容 第 次课 2 学时 授课时间 80分钟 复习 课题(章节) 教学目的与要求:对本学期的知识点进行归纳总结 教学重点、难点: 教学方法及师生互动设计: 课堂练习、作业: 课后小结: 第 页 备注 (包括:教学手段、时教学内容(讲稿) 间分配、临时更改等) 〖新课〗复习内容 对本学期的课程学习情况进行总结 对重点内容进行归纳