《电工电子技术与技能》 坚葆林 第4版 教案全套 第1--15章 认识电工电子实训室与安全用电 ---数-模和模-数转换器.docx

*课1.1认识电工实训室.课型新课授课班e授修时数2教学目标1 .了解电工实训室结构及组成.2 .了解常用电JC仪表、仪器和电工工具的类型及作用-3 .会使用试电笔及常用电工工具和仪我.&-aar教学重点1 .常用电工仪表、仪器和电工工具的类型及作用。2 .试电笔及常用电工工具和仪式的使用.敦豹点试电邕及常用电工工具和仪表的使用.守铁学方法读书指导法.分析法、演示法、练习法.学情分析敬后记C,A话题引入.电工实训是工科电气专业的重要实践教学环节.在电工实训中.学生要学习电工安全作业的基本要求：常用电工工具及常用仪器仪衣的使用方法:常用电机和电气设备的安装与使用；照明和一般动力电路的布线等。B.新授课1.1.1电工实训室倚介实训室正面通常装有黑板：两（W摆放电工实训价.墙上张贴实训室攥作规程,实训型安全用电规定以及各种挂图（板），实训室内应配汽厂2台电器灭火器电工实训台如图1.1所示，主要由实训桌,网孔板（按一定规律排列的网孔现成的常用低乐电器安奘板及实训元湍件组成.学生可根据实训项目进行元器件的合理布局从而独立完成安奘'接线、运行的全过程接近于工业现场.能完成电工基础电路、电机控制找路、照明配电等实训操作,配备各种电J1.实训考核挂板，如车床、软床、镣床等，更图1.1电J：实训室布置换便捷,将实训、认证、考核融于一体.【电源鼠阀】电工实训台输入为AC380Y±10',、50HZ的三相八戊制交流电压，输出电压有以下多组：1 .固定交流输出：三相五线380V.接插式1组、220V单和电源.接插式1组、三插试3肛2 .可调交流输出；。250V连续可调交流电源，1组，3 .也流稳压输出：+12V1.5,1m：-12V1.5A.Ifflt+5V1.5A,Iffl44 .可谓直流电源：0-24V2,1m.【实训室操作规程】好个学校可根据实际情况具体制订，但有几点必须苑调；学生进入实训室后，未经指导老师同意,不得擅自动用设备与工具;发现异常现象，应苜先断开电源,再报告教师：若发生事故,要认真分析与查清原因明确责任.落实防范措施,填好事故报告并上报.较后记A.上节内容回IitB.本节话Jl引入m在H常用生活中我们经常会见到一些电子产品,如家里的电视、电脑等.这些家用电器都是由具体的电子元件组成的，在组装这些电子元件的时候往往需要检测它们的性能，我们就有必要掌梅.低压电源、信号发生器、示波器和毫伏表等常用电子仪器使用以及一些必要的焊接和拆装能力.C.三fti*1.2.1 认识电子实训室图IT2所示为一一个可供近三十人同时进行实训教学的电子技能实训室，每台实训装置大效可分为:金属活动框架、实训电源台、实验元件盒等三大部分.图IT2电子技能实训室（D主要功IMett一般能按照模拟与数字电路模块的教学与实验实训要求，完成电子元器件识别与检测、电路板焊接，电子产品装配、电子产品调试.PCB板图的设计等实训项目.<2）主要技术参«【坦示】最大值、周期T(f或e)、初相位伟，称为正弦交流电的：要素，它们分别反映了正弦与变化的福度、快殁和先后。以上三个参数确定之后，就可以计算出任-时刻的瞬时值.5.1.3正弦交流电的衰示方法【解析式表示法】用三角函数式来表示正茏交流电随时间变化的方法称为三角函数表示法.正弦交流电动势、电压和电流的瞬时值采用三角函数表示法分别是：e=E111sin(ftX+偿)(5-7)M=(7usin(rwf+)(S-8)i=wsin(X+<1)(5-9)【波形图非示法】根据三角函数式计算得到的数据，将它们描绘在平面直角坐标系中画出曲线的方法,称为波形图表示法,如图5.4所示.其中用t坐标发示时间，或角度心,俄坐标表示正弦仪的瞬时侑，【相量表示法】在平面H角坐标系中，相量Ur以用一条有向线段表示。该线段的长度等于正弦量的有效值,其与X轴正方向的夹角等于'正弦立的初相位.相信的符号用有效值符号上加一/网点表示.如正弦电压的相瞅用O表示，正弦电流屋/1的相证用i表示等。0NS至X【提示】相同频率的相玳可以画在同相1.t图图56正弦交通电的相状表示法中。如图5.6所示。从图中可以看出,电流的初相位为30',电压的假相位为60.电质超前电流301?1.一正弦交流电的频率为f=50Hz.则周期为角频率为,练习2.照明线路的电压是220Y,则其有效值为、蜃大值为1.搜寻我们生活周围能看到的各种交流电来源,观察并记录，了解它们的外形、/J使用方法及场合，布置作业2.思考与练习5-1、5-2课5.2单一元件的交流电路.课型新课授课班锻授课时敷2的教学目标1 .掌握纯电阻交流电路的分析及相关计算.2 .掌握纯电容交通电路的分析及相关计算.3 .掌握纯电感交流电跖的分析及和关计算，0教学点1.掌握纯电阻交流电路的分析及相关计算。2 .掌握纯电容交流电路的分析及相关计算.3 .掌握纯电感交通电路的分析及相关计算.敦学充点1 .掌握纯电容交通电路的分析及相关计算.2 .掌握纯电感交流电跖的分析及和关计算，电做学方法该书指导法、分析法、演示法、练习法.*学情分析即校后记如图5.8C是纯电容电路中电压与电流的相量图，可见电流超的电压g(90").在纯电齐电路中，电流与电压的有效值成正比，与赤抗成反比.即/=<5-13)XC纯电容电路不泊髭有功功率，只有电容和电源之间的能成交换,这说明电容是一个储能元件，电容游换这种能显的能力用无功功率0表示，即QC=UCl=FXC=仁(5-14)XC无功功率的单位为Var(乏尔)，他称乏。【提示】无功功率具有里要的现实意义.“无功”的含义是“交换”而不是消耗.是相对“有功”而言的,绝不能理解为“无用。5.2.3钝电感电路在交流电路中，如果只用电感作负我，其电阻做很小，可忽珞不计，这样的电路就叫做纯电停电路.如图5.9a所示.与电容相似，电场对交流电也有阻逐作用，称为场杭,用一表示.线图的感抗XjIH它的自尊系数1.和交流电的频率/有如卜关系。XI=O)1.=2痔I.(5-15)式中,X为电感睛的播抗,单位是C:f为交流电源的效率,单位是Hz：£次戈圈的自感系数,单位是H.纯电感电路中电第两端的电压超曲电流90'.它们的波形图如图5.9b所示.图5.9c是纯电感电路中电压与电流的相卡图，由图可见，电压超前电流工(90">.2(U)电路图纯电感元件在交流电路中不消耗电能，它只与电源之间进行能地交换，这说明电那湍是一个l能元件.电够转换这种能状的能力用无动功率QC表示，即Ql=u,l=l2x=(5T6)陈习1 .R220V,40W"的白炽灯,接在u=300sin(3Ht+30")V的电源上，则:流过灯健的电流Z=,电流的螭时值表达式i=、白炽灯消耗的功率生.2 .将灯泡与电感筏圈小联.先与直通电源接通,观察灯泡的亮度：再与交流电源接通，观察灯泡的亮度，总结电感对直流电与交流电的阻碍作用，./想布量作业1.日常生活中,在我们使用的各种用电器中,认识并分析哪些用电器组成的电路为纯电阻电路.2.思考与练习5-3、57、5-8¼课fl5.3串联元件的交流电路.新深授课班锻授课时敷1e教学目标1.能理解R1.申联电路电流与电压的关系，2.会计尊R1.一联电路的阻抗。0教学重点1 .能理解R1.串联电路电流与电压的关系，2 .会计算R1.串联电路的困抗.赖学通点1 .能理解Rl.中联电路电流与电压的关系.2 .会计匏R1.申联电路的阻抗。呼被学方法该书指导法、分析法、演示法、练习法。学情分析配较后记qa.上节内容回以B.本节话Jl引入日光灯电路可以看成是一个电阻与电感的串联电路其中,钝流器可以看成於一个电感，灯管可以疔成一个电阻，那么它在交流电路中，电流电压又有什么特戊呢？C.新授课5.3.1 R1.串联电路电流与电压的关系电阻和电感串联电路如图5-1Oa所示,设电路中电端有效值为I,初相角%=0,电阻两堆电压有效值Uk=/R，且与1同相。电那两端电压有效伯UA=K1,且超前电流90",相量图如图5.1Ob所示.®电路图(b)相显图图S.I0R1.串联电路图中(/«、加、u构成n角三角形，总电压超前电流的相位为：U1-arvtan-(5-17)UR总电压有效(ft为：U=JUJ+(/J<5-18)【提示】由上可知，电路总电压的有效似与各元件然电压有效值的关系是相量和，而不是代数和.在交流电路中,各种不同性麻元件的缩电压除有数状关系外还存在相位关系,所以其运算规律与直流电路完全不同.5.3.2 R1.串联电路的融抗在R1.小联电路中.电阻两端的电JKqr,电感两端的电HW将UR和U1.的值分别代入上式中，可以得到：IzI图5.11阻抗三痢形其中：Z=yX,2+R2R1.率联电路中，若以电阻R和感抗X.为两条直角边作直向三角形，这个三角形称为阻抗三角形,如图5.11所示.在阳抗三角形中.Z与R的夹角8称为阻抗用.它就是总电东与电流的相位差.由图可见：Z=yR1+Xl2<5-20）式中,Z称为电路的阻抗,单位为欧姆：（C）。它表示电阻和电感串联对交流电路的总阻碍作用.【提小】R1.申联电Z沈足1*，跖时多SKK.1.W1IliWWaPt»TU-E>tlt!NIIti流的大小无关练习在R1.串联电路中,已知"=22Oisin3l4rv.R-300,1.=1.65/7.则：电路的有功功率为：无功功率为:电路的阻抗为.布置作业思考与练习5-4、5-5、5-7JA.上节内容回以B.本节话Jl引入在供电设备中，为了向用户提高供电能力，应尽显提而功率因数.而在用户所需有功功率一定的情况下，发电机、变压器、输配电我等容收都可以M小，从而降低电网的投资。C.新授课5.4.1 电路的功率在Rl.中联电路中,电吼是疑能元件.电然是储能元件,所以在电路中,既有有功功率,又有无功功率，k有功功率整个电路消耗的有功功率等于电阻消耗的有功功率,即P=UftI=UICos<5-21)2、无功功率整个电路的无功功率就是电感上的无功功率,即Q=UJ=U/sin9<5-22)3、视在功率在交流电路中,总电JK有效值与电流有效值的乘积称为视在在功率,它表示电源提供的总功率.视在功率用符号S表示，即(5-23)S=Ul觇在功率的单位用VA伏安)，常用郎位还药KVA(千伏安)。将图5.1Ob中的电压.角形的各边乘以电流有效值/,便可以得到功率三角形,功率三角形是口角三角形，如图5.12所示.出功率三角形得：S=P2+Q2<5-21)O=SCOM><5-25)0=Ssin>(5-26)式中，S为觇在功率(VA)：P为有功功率(W)：Q为无功功率(var).【提示】功率三角形适用于任何交流电路，其中伊角为电路的总电压和总电流的相位差。电路的有功