單相正弦交流電路—學(xué)案（1）

1、第三部分 單相正弦交流電路（1）1、 教學(xué)要求：1、 理解正弦交流電的基本概念及正弦交流電參數(shù)的相互關(guān)系。2、 理解正弦量的解析式、波形圖、相量圖及其相互轉(zhuǎn)換。3、 掌握單一元件電壓與電流的關(guān)系，理解感抗、容抗、有功功率、無(wú)功功率的概念，掌握其計(jì)算方法。4、 理解多個(gè)元件串聯(lián)電路電壓與電流關(guān)系及各種功率的分析計(jì)算，會(huì)判斷電路性質(zhì)。5、 了解功率因數(shù)的含義及提高功率因數(shù)的方法。2、 知識(shí)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(dǎo)線、開關(guān)）（2）電路的作用是實(shí)現(xiàn)電能的傳輸和轉(zhuǎn)換。2、電路的基本物理量（1）電流定義：電荷的定向移動(dòng)形成電流。電流的大小是指單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)

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(dòng)的方向。1A=mA=A（2）電阻：導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用。電阻定律內(nèi)容：在一定溫度下，導(dǎo)體的電阻和它的長(zhǎng)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(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而增大。如果在溫度為t1時(shí)，導(dǎo)體的電阻為R1，在溫度為t2時(shí)，導(dǎo)體的電阻為R2，則電阻的溫度系數(shù)為 = 即 （3）電壓定義：?jiǎn)挝徽姾捎蒩點(diǎn)移到b點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力所做的功，稱為ab兩點(diǎn)間的電位差，即a、b間的電壓，用符號(hào)U表示。公式：U = 單位：V（伏特）實(shí)際方向：高電位指向低電位（高電位為“+”極，低電位為“”極）（4）電動(dòng)勢(shì)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(hào)E表示。公式：E = 單位：V（伏特）實(shí)際方向：由電源的負(fù)極指向正極（5）電位定義：電路中某點(diǎn)的電位，就是該點(diǎn)相對(duì)于參考點(diǎn)之間的電壓，用符號(hào)V表示。單位與電壓相同。參考點(diǎn)電位規(guī)定為零伏，用符號(hào)“”表示。計(jì)算電路各點(diǎn)電位，首先應(yīng)選定參考點(diǎn)。注意：電位與電壓的區(qū)別：電位具有相對(duì)性（即參考點(diǎn)選擇不同，電路中各點(diǎn)的電位也隨之改變）；電壓具有絕對(duì)性（即電路中任意亮點(diǎn)間的電壓不隨參考點(diǎn)的變化而變化）。（6）電功（電能）和電功率電功定義：電場(chǎng)力所做的功叫做電功。電場(chǎng)力做功的過(guò)程，實(shí)際上是電能與其他形式能量轉(zhuǎn)換的過(guò)程。公式：W =

4、UIt 單位：焦耳（J），度（KWh）。1度=3.6×焦耳電功率定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)電場(chǎng)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(nèi)容：電流流過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量，與電流強(qiáng)度的平方，導(dǎo)體的電阻和通電時(shí)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(chǎng)力所做的功（電功）才等于電流產(chǎn)生的熱量（電熱）。即W=Q。3、 練習(xí)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(shí)現(xiàn)電能的 和 。2、電路通常有 、 和 三種狀態(tài)。3、電荷的 移動(dòng)形成電流。它的大小是指單位 內(nèi)通過(guò)導(dǎo)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(guó)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(dǎo)體的電阻和它的長(zhǎng)度成 ，而和它的橫截面積成 。8、均勻?qū)w的電阻與導(dǎo)體的長(zhǎng)度成 ，與導(dǎo)體截面積成 ，與材料的性質(zhì) ，而且還與 有關(guān)。一般來(lái)說(shuō)，金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而 。9、電源電動(dòng)勢(shì)的方向規(guī)定為在電源內(nèi)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(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于電源兩端的 ，但兩者方向 。11、判別一個(gè)元件是吸收功率還是發(fā)出功率，可根據(jù)I、U的參考方向和P的數(shù)值來(lái)判別，在I、U采用關(guān)聯(lián)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(jì)算電路時(shí)，常任意選定某一方向作為電壓或電流的 ，當(dāng)所選的電壓或電流方向與實(shí)際方向一致時(shí)，電壓或電流為 值；反之為 值。二、判斷題1、導(dǎo)體的長(zhǎng)度和截面積都增大一倍，則該導(dǎo)體的電阻值也將增大一倍。 （ ）2、我們規(guī)定自負(fù)極通過(guò)電源內(nèi)部指向正極的方向?yàn)殡娫措妱?dòng)勢(shì)的方向。 （ ）3、電源電動(dòng)勢(shì)的大小由電源本身的性質(zhì)所決定，與外電路無(wú)關(guān)。 （ ）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(lái)的1/4。（ ）三、選擇題1、通過(guò)一個(gè)電阻的電流是5A，經(jīng)過(guò)4min，通過(guò)該電阻的一個(gè)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(gè)均勻?qū)w，長(zhǎng)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(dǎo)線的電阻為16，把它對(duì)折起來(lái)作為一條導(dǎo)線使用，其電阻是 （ ）A、4 B、8 C、16 D、325、 5、有一段導(dǎo)線電阻是8，將它拉長(zhǎng)一倍，那么它的電阻是（ ）A、4 B、8 C、16 D、32四、計(jì)算題1、如圖所示，通過(guò)電阻的電流強(qiáng)度I= -2A，表示什么意思？2、 連接以下元件，使成為一個(gè)電路。 3、一根長(zhǎng)為100m、橫截面積為2mm2的銅導(dǎo)線，則導(dǎo)線的電阻為多少？已知銅的電阻率為=1.75×10-8m4、現(xiàn)要繞制一個(gè)3歐的電阻，如果選用橫截面積為0.22mm2的錳銅絲，問(wèn)要多長(zhǎng)？已知錳銅的電阻率為=4.4×10-7m5、一根10的電阻絲，均勻拉長(zhǎng)到原來(lái)的3倍，電阻變?yōu)槎嗌伲?、有一個(gè)電爐，爐絲長(zhǎng)50m，爐絲用鎳鉻絲，若爐絲電阻為5，問(wèn)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(gè)1KW、220V的電爐，正常工作時(shí)電流多大？如果不考慮溫度對(duì)電阻的影響，把它接在110V的電