RLC串联电路教案.doc

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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

＋uＲ－
＋uＬ－
＋uＣ－
R
Ｌ
Ｃ
Ｂ
Ａ
＋
－
u
i
i

图1RLC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
那么

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，那么(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)
ＸＬ＞ＸＣ
ＸＬ＜ＸＣ
ＸＬ＝ＸＣ

图2RLC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、XL>XC，那么UL>UC,电压比电流超前Φ，电路呈电感性，称电感性电路。
b、XL<XC,那么UL<UC,电压比电流滞后Φ，电路呈电容性，称电容性电路。
c、XL=XC,那么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，，。
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，防止复杂的计算，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