單相正弦交流電路—學案（1）

1、第三部分 單相正弦交流電路（1）1、 教學要求：1、 理解正弦交流電的基本概念及正弦交流電參數的相互關系。2、 理解正弦量的解析式、波形圖、相量圖及其相互轉換。3、 掌握單一元件電壓與電流的關系，理解感抗、容抗、有功功率、無功功率的概念，掌握其計算方法。4、 理解多個元件串聯電路電壓與電流關系及各種功率的分析計算，會判斷電路性質。5、 了解功率因數的含義及提高功率因數的方法。2、 知識梳理：1、 電路及其組成和作用（1）電路的組成電源、用電器、中間環(huán)節(jié)（導線、開關）（2）電路的作用是實現電能的傳輸和轉換。2、電路的基本物理量（1）電流定義：電荷的定向移動形成電流。電流的大小是指單位時間內通過導

2、體截面的電荷量。公式：I= 單位：A（安培）電流的方向：規(guī)定為正電荷定向移動的方向。1A=mA=A（2）電阻：導體對電流的阻礙作用。電阻定律內容：在一定溫度下，導體的電阻和它的長度成正比，而和它的橫截面積成反比。公式：R= （電阻定律）注意：一般金屬導體的電阻隨溫度的升高而增大。如果在溫度為t1時，導體的電阻為R1，在溫度為t2時，導體的電阻為R2，則電阻的溫度系數為 = 即 （3）電壓定義：單位正電荷由a點移到b點時電場力所做的功，稱為ab兩點間的電位差，即a、b間的電壓，用符號U表示。公式：U = 單位：V（伏特）實際方向：高電位指向低電位（高電位為“+”極，低電位為“”極）（4）電動勢定

3、義：非靜電力（局外力）將單位正電荷由低電位（）移到高電位（+）所做的功。用符號E表示。公式：E = 單位：V（伏特）實際方向：由電源的負極指向正極（5）電位定義：電路中某點的電位，就是該點相對于參考點之間的電壓，用符號V表示。單位與電壓相同。參考點電位規(guī)定為零伏，用符號“”表示。計算電路各點電位，首先應選定參考點。注意：電位與電壓的區(qū)別：電位具有相對性（即參考點選擇不同，電路中各點的電位也隨之改變）；電壓具有絕對性（即電路中任意亮點間的電壓不隨參考點的變化而變化）。（6）電功（電能）和電功率電功定義：電場力所做的功叫做電功。電場力做功的過程，實際上是電能與其他形式能量轉換的過程。公式：W =

4、UIt 單位：焦耳（J），度（KWh）。1度=3.6×焦耳電功率定義：單位時間內電場力所做的功，稱之為電功率。公式：P = = UI 單位：瓦（W）（7）焦耳定律內容：電流流過導體產生的熱量，與電流強度的平方，導體的電阻和通電時間成正比。公式：Q = 單位：焦耳（J）注意：只有在純電阻電路中，電場力所做的功（電功）才等于電流產生的熱量（電熱）。即W=Q。3、 練習題電路的基本物理量一、填空題1、電路是由 、 、 和 等組成的閉合回路。電路的作用是實現電能的 和 。2、電路通常有 、 和 三種狀態(tài)。3、電荷的 移動形成電流。它的大小是指單位 內通過導體截面的 。4、電流是 量，但電流有

5、方向，規(guī)定 為電流的方向。在國際單位制中，電流的單位是 。5、0.18 mA= A= A6、形成電流的條件是 和 。7、在一定 下，導體的電阻和它的長度成 ，而和它的橫截面積成 。8、均勻導體的電阻與導體的長度成 ，與導體截面積成 ，與材料的性質 ，而且還與 有關。一般來說，金屬導體的電阻隨溫度的升高而 。9、電源電動勢的方向規(guī)定為在電源內部由 端指向 端；而電壓的方向規(guī)定由 端指向 端。10、電源的電動勢在數值上等于電源兩端的 ，但兩者方向 。11、判別一個元件是吸收功率還是發(fā)出功率，可根據I、U的參考方向和P的數值來判別，在I、U采用關聯方向下，若P>0，則元件 電功率；若P<

6、0，則元件 電功率。12、在分析與計算電路時，常任意選定某一方向作為電壓或電流的 ，當所選的電壓或電流方向與實際方向一致時，電壓或電流為 值；反之為 值。二、判斷題1、導體的長度和截面積都增大一倍，則該導體的電阻值也將增大一倍。 （ ）2、我們規(guī)定自負極通過電源內部指向正極的方向為電源電動勢的方向。 （ ）3、電源電動勢的大小由電源本身的性質所決定，與外電路無關。 （ ）4、直流電路中，有電壓的原件一定有電流。（ ）5、額定電壓為220V的白熾燈接在110V電源上，白熾燈消耗的功率為原來的1/4。（ ）三、選擇題1、通過一個電阻的電流是5A，經過4min，通過該電阻的一個截面的電荷量是（ A、

7、20C B、50C C、1200 D、2000C2、 2、相同材料制成的兩個均勻導體，長度之比為3：5，截面之比為4：1，則其電阻之比為（ ）A、12：5 B、3：20 C、7：6 D、20：33、 3、220V、40V白熾燈正常發(fā)光（ ），消耗的電能為1KW·h。（ ）A、20h B、40h C、45h D、25h4、 4、有一段導線的電阻為16，把它對折起來作為一條導線使用，其電阻是 （ ）A、4 B、8 C、16 D、325、 5、有一段導線電阻是8，將它拉長一倍，那么它的電阻是（ ）A、4 B、8 C、16 D、32四、計算題1、如圖所示，通過電阻的電流強度I= -2A，表示什么意思？2、 連接以下元件，使成為一個電路。 3、一根長為100m、橫截面積為2mm2的銅導線，則導線的電阻為多少？已知銅的電阻率為=1.75×10-8m4、現要繞制一個3歐的電阻，如果選用橫截面積為0.22mm2的錳銅絲，問要多長？已知錳銅的電阻率為=4.4×10-7m5、一根10的電阻絲，均勻拉長到原來的3倍，電阻變?yōu)槎嗌伲?、有一個電爐，爐絲長50m，爐絲用鎳鉻絲，若爐絲電阻為5，問這根爐絲的截面積是多大？（鎳鉻絲的電阻率取1.1×10-6·m）7、一個1KW、220V的電爐，正常工作時電流多大？如果不考慮溫度對電阻的影響，把它接在110V的電