电工电子技术与技能第三章《交流电路》教案

第3章三相交流电路【课题】3.1 三相交流电源【教学目标】知道三相电源的概念。

【教学重点】1．三相交流电源的概念。

2．三相四线制供电方式。

【教学难点】三相四线制供电线电压与相电压关系及矢量图。

【教学过程】【一、复习】1．单相正弦交流电基本概念。

2．正弦交流电旋转矢量表示法。

【二、引入新课】从理论上讲，把三个单相正弦交流电按一定方式连接起来，就可以构成三相交流电源，但实际工作中，它是由三相交流电发电机产生的。

【三、讲授新课】3.1 三相交流电源1．三相交流电源：三个幅值相等、频率相同、相位互差(120)的单相交流电源按规定的方式组合而成的电源。

2．三相交流电路（简称三相电路）：由三相交流电源与三相负载共同组成的电路。

3．星形联结（也称为Y形联结）：连接方式如图3.1所示。

电源对外有四根引出线，这种供电方式称为三相四线制。

图3.1 三相电源的星形联结4．中性点：在图 3.1所示三相四线制供电电源中，将三个绕组的末端U2、V2、W2连接在一起的点。

实际应用中常将该点接地，所以也称为零点。

5．中性线：从中性点（或零点）引出的导线，也称零线、地线。

用字母N表示。

6．端线（相线）：三个绕组的始端引出的导线，也称火线。

分别用字母U1、V1、W1表示。

7．三相三线制：如果只将三相绕组按星形联结而并不引出中性线的供电方式。

8．相电压：将负载连接到每相绕组两端（即连接在端线和中性线之间），负载可得到的电压，用U P表示。

其正方向规定由绕组始端指向末端，其瞬时值表达式为u U =U P sin tu V=U P sin ( t- )u W=U P sin ( t- )其波形图和矢量图如图3.2所示。

（a）波形图（b）矢量图图3.2 三相电源相电压波形和矢量图9．线电压：将负载连接到两相绕组端线之间（任意二根端线之间），负载得到到的电压，用U L表示，其瞬时值表达式为u UV =u U -u Vu VW=u V -u Wu WU=u W -u U用矢量法进行计算U UV=U U–U VU VW=U V –U WU WU=U W–U U矢量图如图3.3所示。

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三相电源由三相交流发电机产生的。

在三相交流发电机中有组。

3个绕阻的首端分别用A
可见，三个线电压幅值相同，频率相同，相位相差120︒。

可见，三个线电压幅值相同，频率相同，相位相差120︒。

）三相电源的三角形连接
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（3）三相异步电动机自耦降压起动：（如上图）
利用三相自耦变压器将电动机在起动过程中的端电压降低，以达到减小起动电流的目的。

自耦变压器备有40％、60％、80％等多种抽头，使用时要根据电动机起动转矩的要求具体选择。

优点：具有不同的抽头，可以根据起动转矩的要求，比较方便的得到不同的
2. 反接制动
把与电源相连接的三根火线任意两根的位置对调，使旋转磁场反向旋转，。

3-1 正弦交流电的基本概念一、正弦交流电路的基本概念正弦交流电：各量（电压、电流、电动势）随时间按正弦规律变化。

以正弦电流为例， 对于给定的参考方向， 正弦量的 一般解析函数式为i (t )=I m sin(ωt +φ) 二、正弦量的三要素1.振幅（最大值）正弦量瞬时值中的最大值, 叫振幅值, 也叫峰值。

用大写字母带下标“m”表示, 如U m 、I m 等。

2. 角频率ω角频率ω表示正弦量在单位时间内变化的弧度数, 即单位为rad/s 或1/s 其中“T ”表示正弦量变化一周所需的时间，称为周期。

单位为秒(s)。

“f ”表示正弦量每秒钟变化的周数，称为频率。

单位为赫兹(Hz)。

f=50 Hz ，称为我国的工业频率，简称“工频”。

周期和频率互成倒数， 即3. 初相i (t )=I m sin(ωt +φ)，正弦量解析式中的ωt +φ称为相位角。

t =0时， 相位为φ， 称其为正弦量的初相。

如下图正弦量的三要素：幅值为U m 、角频率为初相为０fTππω22==f 1=fTππω22==三、相位差相位差指两个同频率正弦量的相位之差。

如两个同频率的正弦量u 1(t )=U 1m sin(ωt + φ1) u 2(t )=U 2m sin(ωt +φ 2) 相位差φ12 =(ωt+ φ 1 )―(ωt+ φ2 )= φ1 ― φ2 由此得：相位差＝初相之差同频率正弦量的几种相位关系： （１）超前关系φ12= φ 1 -φ 2>0且|φ12|≤π弧度，称第一量超前第二量 （２）滞后关系φ12= φ 1 -φ 2 <0且|φ12|≤π弧度，称第一量滞后第二量，即，称第二量超前第一量。

（３）同相关系φ12= φ 1 -φ 2 =0,称这两个正弦量同相。

（４）反相关系φ12= φ 1 -φ 2 ＝π, 称这两个正弦量反相。

例：判断下图正弦量的相位关系：解：(a)u 和i 同相；(b)u1超前u2；(c)i1和i2反相；(d)u 和i 正交四、正弦量的有效值一直流电流I 和一交流电流i 分别通过同一电阻R , 在同一个周期T 内所产生的热量相等， 那么这个直流电流I 的 数值就叫做交流电流i 的有效值。

《电工电子技术与技能》教案第一章：电工电子技术基础1.1 电流、电压和电阻的概念1.2 欧姆定律的应用1.3 电路的基本元件1.4 电路的基本连接方式1.5 电路的基本测量工具及使用方法第二章：直流电路分析2.1 直流电路的基本概念2.2 电压源和电流源的等效变换2.3 基尔霍夫定律的应用2.4 电路的简化方法2.5 电路的故障检测与排除第三章：交流电路分析3.1 交流电路的基本概念3.2 交流电的相位和频率3.3 交流电路的电阻、电抗和容抗3.4 交流电路的功率计算3.5 交流电路的谐振现象第四章：电子元器件4.1 电阻、电容和电感的作用及应用4.2 半导体器件的二极管和三极管4.3 晶体管放大电路的基本原理4.4 场效应晶体管和功率晶体管4.5 集成电路的基本概念与应用第五章：基本放大电路5.1 放大电路的基本原理5.2 放大电路的分类及特点5.3 放大电路的设计与调试5.4 放大电路的应用实例5.5 放大电路的故障检测与排除第六章：电源和稳压电路6.1 电源的分类及工作原理6.2 稳压电源的设计与应用6.3 电源滤波电路的作用与设计6.4 电源保护电路的设计与实现6.5 电源电路的故障检测与排除第七章：电动机及其控制7.1 电动机的分类和工作原理7.2 电动机的启动和制动方法7.3 电动机的保护与维修7.4 常用电动机控制电路的设计与实现7.5 电动机控制电路的故障检测与排除第八章：继电接触器控制系统8.1 继电器和接触器的原理与结构8.2 继电器和接触器控制系统的设计与实现8.3 常用继电器和接触器控制电路的应用实例8.4 继电器和接触器控制系统的故障检测与排除8.5 继电器和接触器控制系统的优化与改进第九章：数字电路基础9.1 数字电路的基本概念9.2 逻辑门电路的设计与实现9.3 逻辑电路的设计与分析9.4 数字电路的仿真与实验9.5 数字电路在电工电子技术中的应用第十章：数字电路应用实例10.1 数字电路在通信技术中的应用10.2 数字电路在计算机技术中的应用10.3 数字电路在测量技术中的应用10.4 数字电路在自动控制系统中的应用10.5 数字电路应用实例的故障检测与排除第十一章：传感器与信号处理11.1 传感器的分类与工作原理11.2 传感器的选用与安装11.3 信号处理电路的设计与实现11.4 信号调理电路的应用实例11.5 传感器与信号处理电路的故障检测与排除第十二章：电气控制与PLC编程12.1 电气控制系统的基本组成与原理12.2 继电器控制系统的设计与实现12.3 可编程逻辑控制器（PLC）的基本原理与应用12.4 PLC编程软件的使用与编程实践12.5 电气控制与PLC编程的故障检测与排除第十三章：变频器与调速控制13.1 变频器的工作原理与选用13.2 变频器控制电路的设计与实现13.3 电动机的变频调速技术13.4 变频器在工业应用中的案例分析13.5 变频器与调速控制系统的故障检测与排除第十四章：电力电子技术14.1 电力电子器件的原理与应用14.2 电力电子变换器的设计与实现14.3 电力电子技术在电力系统中的应用14.4 电力电子设备的故障与保护14.5 电力电子技术的未来发展趋势第十五章：电工电子项目的实践与创新15.1 电工电子项目的设计与实施流程15.2 项目实践中的安全注意事项15.3 创新性项目的选题与设计思路15.5 项目实践与创新的经验分享重点和难点解析第一章：电工电子技术基础重点：电流、电压和电阻的概念，欧姆定律的应用，电路的基本元件和基本连接方式。

电工与电子技术-正弦交流电路电子教案第一章：正弦交流电路概述1.1 交流电的基本概念1.1.1 交流电的定义1.1.2 交流电的表示方法1.1.3 交流电的产生和传输1.2 交流电路的基本元件1.2.1 电阻元件1.2.2 电感元件1.2.3 电容元件1.3 正弦交流电路的分析方法1.3.1 相量法1.3.2 复数法1.3.3 阻抗法第二章：纯电阻交流电路2.1 欧姆定律适用于交流电路2.1.1 电阻元件的阻抗特性2.1.2 电阻元件的交流电路分析2.2 电阻串联交流电路2.2.1 电压分配定律2.2.2 电流分配定律2.3 电阻并联交流电路2.3.1 电压分配定律2.3.2 电流分配定律第三章：纯电感交流电路3.1 电感元件的交流电路特性3.1.1 感抗的计算3.1.2 电感元件的交流电路分析3.2 电感串联交流电路3.2.1 电压分配定律3.2.2 电流分配定律3.3 电感并联交流电路3.3.1 电压分配定律3.3.2 电流分配定律第四章：纯电容交流电路4.1 电容元件的交流电路特性4.1.1 容抗的计算4.1.2 电容元件的交流电路分析4.2 电容串联交流电路4.2.1 电压分配定律4.2.2 电流分配定律4.3 电容并联交流电路4.3.1 电压分配定律4.3.2 电流分配定律第五章：电阻、电感、电容组合的交流电路5.1 串并联交流电路的分析方法5.1.1 串并联电阻的交流电路分析5.1.2 串并联电感的交流电路分析5.1.3 串并联电容的交流电路分析5.2 交流电路的功率计算5.2.1 有功功率5.2.2 无功功率5.2.3 视在功率5.3 交流电路的相位关系5.3.1 相位差的计算5.3.2 相位关系的分析第六章：交流电路的谐振6.1 谐振条件6.1.1 串联谐振6.1.2 并联谐振6.2 谐振电路的特点6.2.1 电压和电流的幅值6.2.2 功率分配6.3 谐振电路的应用6.3.1 滤波器6.3.2 选频电路6.3.3 谐振器的制作与测试第七章：非正弦交流电路7.1 非正弦交流电的来源7.1.1 电源的非正弦波形7.1.2 电路中的非正弦波形7.2 非正弦交流电的分析方法7.2.1 傅里叶级数分解7.2.2 傅里叶变换的应用7.3 非正弦交流电路的功率计算7.3.1 平均功率的计算7.3.2 无功功率与视在功率的计算第八章：交流电路的测量与测试8.1 交流电压的测量8.1.1 示波器8.1.2 交流电压表的使用8.2 交流电流的测量8.2.1 电流表的使用8.2.2 电流互感器的使用8.3 交流电路的频率响应测试8.3.1 频率响应的定义8.3.2 频率响应的测量方法第九章：三相交流电路9.1 三相电源的产生9.1.1 星形连接9.1.2 三角形连接9.2 三相负载的连接方式9.2.1 YY连接9.2.2 YD连接9.2.3 DY连接9.3 三相电路的功率计算9.3.1 有功功率的计算9.3.2 无功功率的计算9.3.3 视在功率的计算第十章：电工测量与安全10.1 电工测量工具的使用10.1.1 兆欧表10.1.2 钳形电流表10.1.3 多功能电表10.2 电工安全常识10.2.1 触电防护10.2.2 电气火灾预防10.2.3 安全操作规程重点和难点解析一、正弦交流电路概述：理解交流电的基本概念、表示方法和产生传输过程。

《交流电路》教案XXXX二零二零年十月《交流电路》教案一、学习教材电工电子技术基本教程二、教学内容1.正弦交流电的基本概念2.单一电路元件的正弦交流电路3.正弦交流电路的分析4.功率因数的提高及交流电路的谐振5.三相电路及安全用电三、学时45分钟学时四、学情本课程是以《初等数学》中的三角函数、中学物理电、磁知识为基础，是后续相关课程的基础。

在知识掌握上，学生有原有知识的基础，但是许多学生会出现知识遗忘的现象，所以应全面系统的讲述。

还有本节课有些知识学生不易理解，所以教学中应予以简单明白，深入浅出的分析。

另外学生注意力易分散，在课堂上应抓住学生的特点，激发学生兴趣，充分调动学生的学习积极性。

五、教学目标知识目标：初步掌握简单电路的分析，正弦交流电路的分析与计算，三相电路的基本知识，安全用电的相关知识。

能力目标：提高学生分析问题和解决问题的能力，初步培养学生运用知识的能力，以满足学生毕业后从事本专业工作的需要。

素质目标：通过本课程的学习，培养学生的团队合作精神、语言表达能力等职业综合素质，培养学生理论联系实际的能力，增强学生的职业道德观念。

六、教学重难点正弦交流电路的分析与计算。

七、教学方法本课程在教学中，根据课程内容和学生特点，采取灵活多样的教学方法，体现以学生为中心，教师为主导的教学理念。

在整个教学过程中我主要采用情境创设法、引导发现法和分组讨论法，使学生能将理论运用到实际生活当中，引导学生发现生活中常见的现象，激发学生学习的兴趣，提高学生学习的积极性。

（1）引导学生与稳恒直流电对比引出正弦交流电的概念，并说明交流电的广泛应用；（2）观演示并引导学生观察、发现，进一步询问设置悬念，激发学生探究的兴趣；（3）结合多媒体动画课件，将线圈切割、磁通变化、电流变化动态联系起来；（4）边提问边播放课件，引导学生进一步仔细观察；（5）随学生回答用多媒体课件展现；（6）引导学生一起对照分析，找出变化原因和规律。

完整版电工电子技术教案一、教学内容本节课选自《电工电子技术》教材第三章第三节，详细内容为“交流电路的功率分析”。

内容包括了解交流电路的功率因数，掌握功率三角形的画法，以及计算交流电路的有功功率、无功功率和视在功率。

二、教学目标1. 理解并掌握交流电路功率因数的概念及计算方法。

2. 学会使用功率三角形进行交流电路功率的分析。

3. 能够正确计算交流电路的有功功率、无功功率和视在功率。

三、教学难点与重点重点：交流电路功率因数的概念，功率三角形的画法及应用。

难点：交流电路有功功率、无功功率和视在功率的计算。

四、教具与学具准备1. 教具：交流电路演示板，多媒体教学设备。

2. 学具：电工电子实验箱，交流电源，电表，导线等。

五、教学过程1. 导入：通过实际生活中的交流电路实例，引出交流电路功率分析的重要性。

2. 理论讲解：a. 介绍交流电路功率因数的概念。

b. 讲解功率三角形的画法及应用。

c. 演示交流电路有功功率、无功功率和视在功率的计算方法。

3. 实践操作：a. 学生分组进行交流电路搭建。

b. 学生通过实验箱测量交流电路的功率因数、有功功率、无功功率和视在功率。

4. 例题讲解：a. 结合教材例题，讲解交流电路功率分析的方法。

b. 学生跟随老师一起解题，加深理解。

5. 随堂练习：a. 老师布置相关练习题，学生独立完成。

b. 老师对答案进行讲解，纠正学生错误。

六、板书设计1. 交流电路功率分析a. 功率因数b. 功率三角形c. 有功功率、无功功率、视在功率计算2. 例题及解答七、作业设计1. 作业题目：a. 计算给定交流电路的有功功率、无功功率和视在功率。

b. 分析交流电路功率因数对电路效率的影响。

2. 答案：a. 有功功率：P = UIcosφ无功功率：Q = UISinφ视在功率：S = UIb. 功率因数越接近1，电路效率越高。

八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课学生掌握了交流电路功率分析的基本方法，但在实际操作中，部分学生仍存在误差。