电工技术教案,项目五[样例5]

第一篇：电工技术教案,项目五

教学目标 知识目标：了解三相交流电源的连接，进而了解三相四线制供电方式的特点；

了解三相负载的连接方法，了解三相功率的问题，掌握三相负载的有关计算；

了解低压配电电器的相关知识，进而掌握小型配电箱的安装方法；

了解单相和三相电度表的工作原理，了解安全用电的常识。

能力目标：掌握三相交流电路的仿真测试方法；

掌握三相交流负载电路的参数测量，掌握三相功率的测量方法；

掌握常用低压配电电器的选用方法，掌握小型配电箱的安装方法；

掌握单相和三相电度表的安装方法。

素质目标：沟通、协作能力；

观察、信息收集能力；

分析总结能力。良好的职业道德和严谨的工作作风 教学重点 三相交流电路的仿真测试，常用低压配电电器的选用方法 教学难点 三相负载的计算 教学手段 理实一体 实物讲解 小组讨论、协作 教学学时 10 教 学 内 容 与 教 学 过 程 设 计 注 释 项目五 三相交流电路的连接 〖任务目标〗 与单相交流电路相比，三相交流电路具有更多的优越性，现代的供电体制就是三相交流电的供电方式，因此，掌握三相交流电的有关知识，才能更好地在实际工作中用好交流电。低压配电电器、电度表等是现代工业及民用电中不可或缺的电器仪表，掌握好它们的使用特点，才能更好地完成实际用电中的线路安装、检修、电能度量等任务。

〖知识链接〗 一、三相对称电动势的产生 图5-1 三相交流发电机原理图 三相交流电按其到达正的(或负的)最大值的先后顺序称为相序。在图5-1中，如果转子以顺时针方向旋转，首先是A相电动势先达到正幅值，继而是B相，最后是C相，这种从A—B—C的相序称为顺序（或正序）；

如果转子转向不变，把B相绕组与C相绕组对调，则相序变成从A—C—B，称为逆序（或反序）。

二、三相交流电源的连接 1.三相电源的星形(Y形)连接 如图5-4所示，将发电机绕组的末端X、Y、Z连接在一起，这个连接点N称为中性点，自该点引出的导线称为中性线，中性线通常与大地相连，此时又称之为零线或地线。从三相绕组的首端A、B、C分别引出3根导线统称为端线或相线(俗称火线)，常用A、B、C表示，也有用L1（U）、L2（V）、L3（W）表示的。这种具有中性线的三相供电方式称为三相四线制。如果无中性线引出只有3根相线的供电方式称为三相三线制。

图5-4 三相电源绕组的星形(Y形)连接图 2.三相电源的三角形(△形)连接 将对称三相电源中的三个绕组按相序依次连接，如图5-7所示，由三个连接点引出三条端线，这样的连接方式称为三角形（也称△形）连接。

图5-7 三相电源的三角形连接 任务二 三相照明电路的测量 〖任务目标〗 实际工作生活中，使用最为广泛的交流电供电方式为三相四线制供电，这就存在着作为用电的负载，如何与三相四线制供电系统正确连接的问题，若连接不合适则可能造成设备的损坏或是不能正常工作，同时，负载连接到三相四线制供电系统后，还有电路参数的测量问题，通过这些电路参数，才能判断负载工作的正常与否，以及功率消耗等问题。本任务就是解决三相负载如何连接、三相功率如何测量、计算等问题的。

〖知识链接〗 一、三相负载的连接（一）三相负载的星形连接 图5-13所示为三相负载的星形连接，点N′称为负载的中点，因有中性线NN′，所以是三相四线制电路。图中通过端线的电流称为线电流，通过每相负载的电流称为相电流。显然，在星形连接时，某相负载的相电流就是对应的线电流，即相电流等于线电流。

图5-13 三相负载的星形连接 1.三相对称负载 2.三相不对称负载（二）三相负载的三角形连接 三相负载的三角形连接，每一相负载都直接接在相应的两根火线之间，这时负载的相电压就等于电源的线电压。不论负载是否对称，它们的相电压总是对称的。

三相负载接成星形，还是接成三角形，取决于以下两个方面。

(1)电源电压。

(2)负载的额定相电压。

二、三相功率 任务三 小型配电箱的安装与调试 〖任务目标〗 低压配电箱简称配电箱，是用来配电和控制、监视动力、照明电路及设备的装置，是配电系统中最末一级的电器控制设备，分布在各种用电场所，是保障电力系统安全正常运行的最基础环节。配电箱的组成根据工作性质，可以选用不同的低压配电电器，本任务通过小型配电箱的安装与调试，达到掌握低压配电电器选用的目的。

〖知识链接〗 一、配电箱的作用与分类 低压配电箱有标准配电箱和非标准配电箱两类。按配电用途的不同，配电箱又分为照明配电箱和动力配电箱两类，按配电箱的安装方式又分为嵌入式配电箱和悬挂式配电箱两种。

（一）常用配电箱 1.XM系列照明配电箱 2.XL系列动力配电箱 3.X（R）J系列照明配电箱 4.PZ-30型配电箱（二）非标准配电箱 工作中根据需要在工作现场制作的配电箱，称为现制配电箱(在施工图中一般称为非标准配电箱)。现制配电箱包括盘面板和箱体两部分(有时还包括控制面板)。

1.盘面板的组装 1）盘面板的制作 盘面板四周与箱体边之间应有适当的缝隙，以便在配电箱内安装固定。为了节约木材，盘面板的材质已广泛采用塑料代替。

2）电器排列 将盘面板放平，把全部仪表、电器、装置等置于上面，先进行实物排列，一般将仪表放在上方，各电路的开关以及熔断器要互相对应，放置的位置要便于操作和维护，并使盘面板的外形整齐美观。

3）电器排列间距 4）盘面板的加工 5）电器的固定 2.盘面板的布线 1）导线的选择 根据仪表和电器的规格、容量以及安装位置，按设计要求选取导线截面和长度。

2）导线的敷设 盘面导线布置必须排列整齐、绑扎成束，一般用卡钉固定在盘面板的背面，不能使导线在盘面上摇摆。盘后引入和引出的导线应留出适当余量，以用于检修。

3）导线的连接 导线敷设好之后，即可将导线按设计要求依次正确地与电器元件进行连接。导线出线端的弯圈、封端等工作可参照导线接线的安装要求进行。

3.配电盘面板的安装要求 1）电源连接 2）接零母线 3）相序分色 4）卡片框 5）加包铁皮 二、低压配电电器（一）熔断器 熔断器是一种常用在低压电路和电动机控制电路中用作短路保护和过载保护的电器，熔断器由熔体、绝缘熔管和底座等组成。

1.常见分类 （1）磁插式熔断器。

（2）螺旋式熔断器。

（3）有填料封闭管式熔断器。

（4）无填料封闭管式熔断器。

2.熔断器的型号含义 3.熔断器参数 熔断器参数包括额定电压、额定电流和熔体的额定电流三个参数。

4.熔断器的选择与使用 （1）照明电路：熔体额定电流≥被保护电路上所有照明电器工作电流之和。

（2）单台直接起动电动机：熔体额定电流＝（1.5～2.5）×电动机额定电流。

（3）多台直接起动电动机：总保护熔体额定电流＝（1.5～2.5）×各台电动机电流之和。

（4）降压起动电动机：熔体额定电流＝（1.5～2）×电动机额定电流。

（5）绕线式电动机：熔体额定电流＝（1.2～1.5）×电动机额定电流。

（6）配电变压器低压侧：熔体额定电流＝（1.0～1.5）×变压器低压侧额定电流。

5.熔断器的常见故障及修理方法 熔断器的常见故障及修理方法见表5-6。

6.熔断器使用注意事项 （1）对不同性质的负载，如照明电路、电动机电路的主电路和控制电路等，应分别保护，并装设单独的熔断器。

（2）安装螺旋式熔断器时，必须注意将电源线接到瓷底座的下接线端，即低进高出的原则，以保证安全。

（3）瓷插式熔断器安装熔丝时，熔丝应顺着螺钉旋紧方向绕过去，同时应注意不要划伤熔丝，也不要把熔丝绷紧，以免减小熔丝截面尺寸或插断熔丝。

（4）更换熔体时应切断电源，并应换上相同额定电流的熔体。

（二）刀开关 1.刀开关的型号含义 2.刀开关的选择与使用（1）用于照明或电热负载时，负荷开关的额定电流等于或大于被控制电路中各负载额定电流之和，刀开关的额定电压应不小于电路实际工作的最高电压。

（2）用于电动机负载时，开启式负荷开关的额定电流一般为电动机额定电流的3倍；

封闭式负荷开关的额定电流一般为电动机额定电流的1.5倍。

3.刀开关的常见故障及修理方法 刀开关的常见故障及修理方法见表5-7。

4.刀开关使用时的注意事项 （1）刀开关应垂直安装在控制屏或开关板上使用，静触点应在上方。

（2）安装刀开关时，要把电源进线接在静触点上，负载接在可动的触刀一侧，这样当断开电源时触刀就不会带电；

负载则接在下接线端，便于更换熔丝。

（3）大电流的刀开关应设有灭弧罩；

封闭式刀开关的外壳应可靠地接地，防止意外漏电使操作者发生触电事故。

（4）更换熔丝应在开关断开的情况下进行，且应更换与原规格相同的熔丝。

（三）转换开关 1.转换开关的型号含义 2.转换开关的选择与使用（1）首先根据电源的种类、电压的等级、极数及负载的容量进行选择。

（2）用于照明或电热电路时，转换开关的额定电流应等于或大于被控制电路中各负载电流的总和。

（3）用于电动机电路时，转换开关的额定电流一般取电动机额定电流的1.5～2.5倍。

3.转换开关的常见故障及修理方法 转换开关的常见故障及修理方法见表5-8。

4.转换开关的使用注意事项 （1）转换开关的通断能力较低，用于控制电动机作可逆运转时，必须在电动机完全停止转动后，才能反向接通。每小时的接通不能超过20次。

（2）当操作频率过高或负载的功率因数较低时，转换开关要降低容量使用，否则会影响开关寿命。转换开关接线时，切忌接错。

（四）低压断路器 1.低压断路器的分类（1）万能式断路器也称框架式断路器，一般有一个钢制的框架。

（2）塑壳式断路器也称装置式断路器，所有零部件均装于一个塑料的外壳中。

2.低压断路器的结构及符号 图5-41低压断路器的结构和符号 3.低压断路器的型号含义 4.低压断路器的参数（1）额定工作电压。

（2）额定绝缘电压。

（3）额定电流。

（4）断路器壳架等级额定电流。

5.低压断路器的选择和使用 （1）低压断路器的额定电压应不小于被保护电路的额定电压。

（2）低压断路器的壳架等级额定电流应不小于被保护电路的计算负载电流。

（3）低压断路器的额定电流应不小于被保护电路的计算负载电流。

6.低压断路器的常见故障及修理方法 低压断路器的常见故障及修理方法见表5-9。

7.低压断路器使用时的注意事项 （1）当断路器与熔断器配合使用时，熔断器应装于断路器之前，以保证使用安全。

（2）电磁脱扣器的整定值不允许随意更动，使用一段时间后应检查其动作的准确性。

（3）断路器在分断短路电流后，应在切除前级电源的情况下及时检查触头。

（五）漏电保护器 1.漏电保护器的工作原理 2.漏电保护器的主要参数（1）额定漏电动作电流。

（2）额定漏电动作时间。

（3）额定漏电不动作电流。

（4）其他参数。

3.漏电保护器的选用与使用 4.漏电保护器使用时的注意事项（1）漏电保护器适用于电源中性点直接接地或经过电阻、电抗接地的低压配电系统。

（2）漏电保护器保护线路的中性线N要通过零序电流互感器。

（3）接零保护线（PE）不准通过零序电流互感器。

任务四 电度表的安装使用 〖任务目标〗 电能的计量是用电的重要环节，准确的计量用电不仅可以掌握电能的使用情况，也是节约能源、合理使用电能的前提。电度表是计量用电消耗的主要仪表，在工业和居民生活中都有广泛的应用。本任务通过电度表的安装使用练习，达到掌握电度表正确使用的目的。

〖知识链接〗 一、电度表 用来测量电能的仪表称为电度表，又称千瓦时（kW·h）表。目前对交流电能的测量都采用感应式电度表。

二、常用电度表的分类 使用的电路：直流电度表和交流电度表。

交流电度表按其电路进表相线：单相电度表、三相三线电度表和三相四线电度表。

按其用途：有功电度表、无功电度表、最大需量表、标准电度表、复费率分时电度表、预付费电度表、多功能电度表。

按其工作原理：电气机械式电度表和电子式电度表。

三、电度表的结构 四、电度表使用注意事项 1.电度表的合理选择（1）根据任务选择单相或三相电度表。

（2）根据用电负荷，合理选择电度表，不能让电度表超负荷运行。

2.电度表的安装 （1）电度表通常与配电装置安装在一起，而电度表应该安装在配电装置的下方，其中心距地面1.5～1.8 m处；

并列安装多只电度表时，两表间距不得小于20 cm。不同电价的用电线路应该分别装表，同一电价的用电线路应该合并装表。

（2）安装时一定要保持电度表与地面垂直，严禁倾斜安装，否则会影响其准确度；

电度表固定必须牢固，且保持干燥，避免潮湿。

（3）正确接线。

五、单相电度表的安装 1.单相电度表的实际接线 2.单相电度表与闸刀开关的组合使用 3.单相电度表与漏电保护开关的组合使用 4.电流互感器的使用 单相电度表经互感器接线具体步骤如下。

（1）电源相线的进线接在电流互感器一次侧绕组接线端子L1上，电源相线的出线从互感器一次侧绕组接线端子L2引出。

（2）然后再把互感器二次侧绕组接线端子K1与电度表1接线端子相连。

（3）互感器二次绕组接线端子K2与电度表2接线端子相连，K2要接地（或接零）。

六、三相电度表的安装 1.直接式三相四线电度表的接线 2.直接式三相三线电度表的接线 3.间接式三相四线电度表的接线 4.间接式三相三线制电度表的接线 明确任务。

教师讲解三相交流电源的连接。

结合例题5-2，5-3，5-4讲解。

教师讲解配电箱的作用与分类。

结合表格内容，熟悉熔断器的常见故障及修理方法。

说一说使用刀开关时的主意事项。

熟悉转换开关的常见故障及修理方法。

结合表格内容，熟悉低压断路器的常见故障及修理方法。

说一说你见过的电度表。

第二篇：《电工基础》教案5

《电工基础》教案5

《电工基础》教案5 课题：电阻（R）

教学目的：

1、了解导体中的电阻

2、掌握电阻的特点和性质

3、了解电器中的绝缘电阻

重点、难点：导体电阻的特点和性质及其运用

教学方法：引导、提示、归纳

教学过程：

Ⅰ.组织教学

Ⅱ.导入新授

Ⅲ.示标

Ⅳ.学生自学

围绕所示目标，阅读教材，回答下列问题：

1、什么是电阻？

2、电阻的符号？电阻的单位符号？

3、人体的电阻是多少？

4、电器中的绝缘电阻

Ⅴ.疑点讲解：

电器中绝缘电阻以及人体的电阻，电阻在电气中的利和弊。

电阻——电流在导体的流动中所受到的阻力叫电阻或着说对导体中电流流动有阻碍作用的物质叫电阻。符号：R

电阻的单位是欧姆（Ώ）常用的还有兆欧（MΏ）、千欧（KΏ）、毫欧（MΏ）和微欧（uΏ）

《电工基础》教案5 1兆欧（MΏ）=1000千欧（KΏ）

1千欧（KΏ）=1000欧（Ώ）

1欧（Ώ）=1000毫欧（mΏ）

1毫欧（MΏ）=1000微欧（uΏ）

测量电阻大小的是欧姆表、万用表、电桥。

1、单臂电桥

2、双臂电桥以及兆欧表。

1欧以下的有双臂电桥，1欧到十欧的用单臂电桥，1欧到1兆欧的用万用表。兆欧以上的用兆欧表，也叫摇表、高阻表、麦格表等等。

第三篇：电工技术项目教学目录参考

项目一 电路元件及万用表的认识

1一、项目分析

2二、相关知识

2(一)电路基本元器件简介

7(二)电工测量的相关知识

2三、项目实施

12(一)实施要求

12(二)实施步骤

5四、拓展知识

15(一)指针表和数字表的选用

15(二)万用表测量技巧(如不作说明，则指指针表)16(三)如何借助万用表检测晶闸管

16小结

17习题及思考题

18项目二 直流电路的认识

一、项目分析

二、相关知识

19(一)电路和电路模型

19(二)电路中的主要物理量

22(三)基尔霍夫定律

25(四)基尔霍夫定律的应用

30(五)简单电阻电路的分析方法

三、项目实施

36任务一 验证基尔霍夫电流定律

36(一)实施要求

36(二)实施步骤

38任务二 验证基尔霍夫电压定律

38(一)实施要求

39(二)实施步骤

40任务三 验证戴维南定理的验证

40(一)实施要求

40(二)实施步骤

42任务四 验证诺顿定理

42(一)实施要求

43(二)实施步骤

45任务五 验证叠加定律

45(一)实施要求

45(二)实施步骤

四、拓展知识

47(一)戴维南定理的知识拓展

48(二)叠加定理的妙用

48(三)电阻串并联的实际应用

49小结

51习题及思考题 54项目三 日光灯照明电路的连接

54一、项目分析

5二、相关知识

55(一)正弦交流电的基本概念

55(二)正弦交流电的三要素

58(三)交流电的有效值

58(四)正弦量的相量表示法

60(五)电阻元件的交流电路

62(六)电感元件的交流电路

64(七)电容元件的交流电路

67(八)RLC串联电路的相量分析

72(九)串联谐振电路

73(十)相量形式的基尔霍夫定律

5三、项目实施

75任务一 单相交流电路实验

75(一)实施要求

75(二)实施内容

76(三)实施步骤

77任务二 日光灯电路实验

77(一)实施要求

77(二)实施内容

80(三)实施步骤

1四、拓展知识

83小结

85习题及思考题

项目四 电工测量仪表及安全

88工具的使用

一、项目分析

二、相关知识

89(一)电工绝缘保护器具

90(二)登高作业用具

91(三)验电器

93(四)兆欧表

95(五)钳形电流表

96(六)电度表

97(七)接地电阻测量仪

三、项目实施

98任务一 电工工具的正确使用

98(一)实施要求

98(二)实施步骤

99任务二 使用兆欧表测量绝缘电阻

99(一)实施要求

99(二)实施步骤

101任务三 电度表的安装使用 101(一)实施要求

101(二)实施步骤

101任务四 接地电阻的测量

101(一)实施要求

101(二)实施步骤

2四、拓展知识

102(一)单相交流电路功率的测量

103(二)三相交流电路的测量

104小结

104习题及思考题

105项目五 变压器的认识

5一、项目分析

5二、相关知识

105(一)变压器的分类和基本功能

106(二)变压器的基本结构和工作原理

110(三)变压器的铭牌、额定值及运行特性

112(四)变压器绕组的极性(同名端)的概念及判定方法

113(五)特殊变压器

5三、项目实施

115任务一 用万用表判别变压器的同名端

115(一)实施要求

115(二)实施步骤

115任务二 变压器直流电阻、绝缘电阻的测量

115(一)实施要求

116(二)实施步骤

117任务三 变压器的故障检修训练

117(一)实施要求

117(二)实施步骤

117

四、拓展知识

117(一)三相变压器

118(二)电力变压器的小修项目

119小结

119习题及思考题

121项目六 三相交流电路的连接

21一、项目分析

2二、相关知识

122(一)认识三相交流发电机

123(二)分析计算三相动力电路

130(三)接地及防雷

5三、项目实施

135任务一 三相照明电路的测量

135(一)实施要求

135(二)实施步骤

137

四、拓展知识 137(一)电工安全基本知识

139(二)触电急救方法

140小结

141习题及思考题

144项目七 异步电动机及控制电路的连接

4一、项目分析

5二、相关知识

145(一)三相异步电动机的工作原理

149(二)三相异步电动机的结构

156(三)常用的控制电器

3三、项目实施

163任务一 电气控制电路的基本连接

163(一)任务实施要求

163(二)电气控制电路的基本连接实施步骤

167任务二 三相异步电动机直接起动控制电路的连接

167(一)任务实施要求

167(二)控制电路连接的实施步骤

1四、拓展知识

171(一)三相异步电动机的分类

172(二)三相异步电动机的故障分析和处理

175(三)怎样测量三相异步电动机六股引出线相同端头

175小结

176习题及思考题

178附录 Multisim基本操作

186参考文献

1模块一 安全用电常识

1项目1.1 安全用电基础知识实训目的实训项目

8项目1.2 接地装置实训目的实训内容知识概述

14项目1.3 电气火灾消防基本操作实训目的实训内容知识概述

18项目1.4 触电急救基本操作实训目的实训内容知识概述

21模块二 电工仪表使用

21项目2.1 用万用表测量电阻、交直流电压、直流电流实训目的实训项目实训器材知识概述实训内容实训考核

28项目2.2 用兆欧表测量三相异步电动机定子绕组绝缘电阻实训目的实训项目实训器材知识概述实训内容实训考核

31项目2.3 用钳形电流表测量三相异步电动机电流

实训目的31 实训项目

实训器材

知识概述

实训内容

实训考核

34项目2.4 用直流单臂电桥测量三相异步电动机定子绕组电阻

实训目的34 实训项目

实训器材

知识概述

实训内容

实训考核

37项目2.5 用直流双臂电桥测量三相异步电动机定子绕组电阻

实训目的38 实训项目

实训器材

知识概述 39 实训内容

实训考核

41项目2.6 用功率表测量白炽灯、三相异步电动机功率

实训目的41 项目项目

实训器材

知识概述

实训内容

实训考核

44项目2.7 用电度表测量白炽灯电能

实训目的44 实训项目

实训器材

知识概述

实训内容

实训考核

50模块三 电工基本操作

50项目3.1 验电工具使用

实训目的50 实训项目

实训器材

基础知识

实训内容

53项目3.2 螺钉旋具使用

实训目的53 实训项目

实训器材

基础知识

实训内容

55项目3.3 钢丝钳和尖嘴钳使用

实训目的55 实训项目

实训器材

基础知识

实训内容

58项目3.4 导线绝缘层剥削

实训目的58 实训项目 58 实训器材

基础知识

实训内容

62项目3.5 导线连接

实训目的62 实训项目

实训器材

基础知识

实训内容

66项目3.6 导线绝缘层恢复

实训目的66 实训项目

实训器材

基础知识

实训内容

70模块四 低压元器件识别

70项目4.1 概述

71项目4.2 刀开关、转换开关和低压断路器

76项目4.3 低压熔断器

78项目4.4 接触器

80项目4.5 主令电器

83项目4.6 继电器

90项目4.7 转换开关的拆装

实训目的90 实训项目

实训器材

基础知识

91项目4.8 交流接触器的拆装

实训目的91 实训项目

实训器材

基础知识

拆装步骤

93项目4.9 部分常用低压电器的维修

96模块五 电气识图与绘图

101模块六 电气控制柜的安装与调试

目录

项目1裁判电路的制作n 任务1.1数字电路的预备知识n

1.1.1认识数字电路n 1.1.2二进制基础n

1.1.3逻辑代数基础n

1.1.4逻辑函数的化简n

1.1.5逻辑函数的表示方法及其转换n 知识拓展1用multisim仿真进行逻辑函数的化简与转换n 任务1，2认识逻辑门电路n

1.2.1认识分立元器件门电路n

1.2.2认识ttl集成门电路n 1.2.3认识cmos集成门电路n 知识拓展2ttl与cmos集成电路使用的注意事项n 阅读材料数字集成电路的种类与封装n 技能训练ttl与非门的功能测试与转换n 项目制作裁判电路的组装与制作n 项目小结n 自测题1n项目2译码显示电路的制作n 任务2.1认识编码器和译码器n

2.1.1编码器n

2.1.2译码器与显示器n 任务2.2数据选择器及其应用n

2.2.1认识数据选择器n

2.2.2数据选择器的应用n 知识拓展1数据分配器的使用n 任务2.3认识加法器n

2.3.1一位二进制加法器n

2.3.2多位二进制加法器n 任务2.4组合逻辑电路的分析与设计方法n

2.4.1组合逻辑电路的分析方法n 知识拓展2组合逻辑电路的竞争和冒险问题n 实用资料常见的集成译码器与编码器n 技能训练用数据选择器实现组合逻辑电路n 项目制作一位十进制编码、译码显示电路的制作n 项目小结n 自测题2n项目3多路竞赛抢答器的制作n 任务3.1学习触发器n

3.1.1认识基本rs触发器n

3.1.2学习同步触发器n

3.1.3学习集成触发器n

3.1.4触发器之间的转换n 任务3。2认识数据锁存器n

3.2.1寄存器的基本概念n

3.2.2数码寄存器n

3.2.3数据锁存器n 任务3.3学习移位寄存器n

3.3.1移位寄存器n

3.3.2移位寄存器的应用n 知识拓展集成顺序脉冲发生器(cd4017)n 技能训练循环彩灯的调试n 项目制作四路竞赛抢答器的制作n 项目小结n 自测题3n项目4双音门铃的制作n 任务4.1学习脉冲的产生与整形电路n

4.1.1单稳态触发器n

4.1.2多谐振荡器n 4.1.3施密特触发器n 任务4.2认识555集成定时器n

4.2.1555定时器分析n 4.2.2555定时器的典型应用n 知识拓展石英晶体多谐振荡器n 技能训练脉冲发生器的测试n 项目制作双音门铃的设计制作n测题4n项目5数字电子钟的制作n 任务5.1计数器的分析n

5.1.1认识时序电路n

5.1.2计数器的分析方法n 任务5.2常用集成计数器及其应用n

5.2.1熟悉常见集成计数器的型号n

5.2.274系列同步十进制／十六进制加法计数器(74ls160-163)n

5.2.3cmos系列双十进制加法计数器(cd4518)n 知识拓展1常用异步计数器芯片及其应用n 任务5.3数字电子钟电路剖析n

5.3.1数字电子钟的电路组成n

5.3.2数字电子钟的工作原理n 知识拓展2数字电路故障的检查和排除方法n实用资料常见集成计数器n 技能训练计数器及其应用n 项目制作，数字电子钟的设计与制作n 项目小结n 自测题5n项目6数字电压表的制作n 任务

6.1认识数/模转换器n

6.1.1d／a转换器的基本原理n

6.1.2常见的d／a转换器n

6.1.3d／a转换器的主要技术指标n

6.1.4集成d／a转换器n 任务

6.2认识模／数转换器n

6.2.1 a／d转换的过程n

6.2.2 a／d转换器的工作原理n

6.2.3 a／d转换器的主要技术指标n

6.2.4集成a／d转换器及其应用n 知识拓展双积分型a／d转换器ccl4433n 技能训练加法计数器d／a转换的显示n 项目制作直流数字电压表的装调n 项目小结n 自

测题6n项目7大规模数字集成器件及应用n 任务 7.1认识半导体存储器n

7.1.1半导体存储器的概念n

7.1.2随机存取存储器n

7.1.3只读存储器n 任务 7.2学习可编程逻辑器件n

7.2.1可编程逻辑器件的基本知识n

7.2.2可编程逻辑器件简介n 任务 7.3eda技术与vhdl设计n

7.3.1eda技术介绍n

7.3.2 eda开发软件介绍n

7.3.3vhdl语言设计基础n实用资料可编程逻辑器件厂商及软件n 技能训练计数器的eda设计n 项目小结n 自测题7n附录a常用数字集成电路速查表n附录b常用ttl(74系列)数字集成电路型号及引脚排列n附录c常用cmos(c000系列)数字集成电路型号及引脚排列n附录d常用cmos(cc4000系列)数字集成电路型号及引脚排列n参考文献n

目录

项目1 信号灯的控制电路(1)任务1 数制与码制(2)

一、概述(2)二、二进制计数器(3)

三、不同数制间的相互转换(4)

四、码制(6)任务2 由信号灯建立逻辑事件与实际电路的直观认识(8)

一、基本逻辑运算及其表示方法(8)

二、复合逻辑运算(11)

三、逻辑代数的基本运算(13)

四、逻辑函数的描述方法及其相互转换(14)任务3 逻辑函数的化简(16)

一、逻辑函数的标准形式(16)

二、公式法化简(18)

三、卡诺图化简(19)

项目2 多数表决器(26)任务1 由多数表决器电路引入逻辑门电路的作用(27)

一、与门、或门、非门电路的逻辑关系分析(27)

二、TTL 门电路的工作原理(30)

三、OC门、三态门介绍(31)

四、多数表决电路(33)任务2 利用Multisim软件进行电路设计和仿真测试(34)

一、Multisim软件的功能(34)

二、利用Multisim 10对多数表决器电路进行仿真测试(35)

三、Multisim 10的虚拟仪器(41)

四、基于Multisim 10的组合逻辑电路的分析与设计(44)

项目3 数字显示罗盘(50)任务1 编码器部分设计(51)一、二进制编码器(51)二、十进制编码器(53)

三、优先编码器(54)

四、用集成编码器实现电路功能(56)实训：编码器的应用(57)任务2 译码器部分设计(58)一、二进制译码器(58)二、十进制译码器(61)

三、显示译码器(62)

四、用集成编码器和译码器实现电路功能(64)

五、利用Multisim 10对电路进行设计和仿真测试(65)实训：译码器的应用(67)任务3 其他电路(加法器、数据选择器、数据比较器)(68)

一、加法器(68)

二、数据选择器(70)

三、数据比较器(73)实训：加法器和数据选择器的应用(76)

项目4 抢答器(81)任务1 集成触发器(82)

一、基本RS触发器(83)

二、边沿JK触发器(85)

三、其他触发器(87)

四、常用集成触发器及触发器的触发方式(91)实训：集成触发器的应用(93)任务2 时序逻辑电路的分析及设计(95)

一、时序逻辑电路的分析(96)

二、时序逻辑电路的设计(109)任务3 简易抢答器电路的设计和仿真测试(112)

一、简易抢答器组成框图(112)

二、抢答器的基本功能(113)

三、电路设计(113)

四、主要元件(115)

五、利用Multisim对电路进行仿真测试(116)实训1：八路抢答器的仿真测试(118)实训2：智力竞赛抢答器设计(120)

项目5 具有整点报时功能的数字钟(128)任务1 计数器设计(129)一、二进制计数器(129)二、十进制计数器(131)

三、集成计数器及其应用(134)实训：计数器的应用(143)任务2 时钟脉冲电路设计(149)

一、矩形波产生电路(149)

二、矩形波整形电路(154)

三、简易门铃电路设计(158)任务3 数字钟整机电路设计与仿真(159)

一、数字钟整机框图设计和功能定义(159)

二、振荡、分频电路的设计与仿真(160)

三、60进制与24进制计数器的设计与仿真(161)

四、时间显示电路的设计与仿真(163)

五、整点报时电路的设计与仿真(163)

六、校时电路的设计与仿真(165)

七、数字钟整机电路图及安装调试(167)

项目6 存储器EPROM(173)任务1 存储器中数据的存储过程(173)

一、只读存储器地址的产生及地址存储单元的关系(174)

二、只读存储器中地址线与数据线的关系(174)

三、只读存储器中地址线的数量与单元个数(即容量)的关系(175)

四、只读存储器ROM的分类及编程(176)

五、ROM在组合逻辑设计中的应用(180)

六、随机存取的存储器RAM(182)

七、存储器容量的扩展(185)任务2 EPROM2764及应用(186)

一、EPROM2764的基础知识(186)

二、EPROM的固化与擦除实训(188)

项目7 数字电压表的制作与调试(190)任务1 数字电压表的构成及参数指标(191)

一、数字电压表的构成(191)

二、电路的工作过程(197)

三、主要性能指标(198)任务2 A/D转换器(199)

一、A/D转换器的基本原理(200)

二、直接A/D转换器(202)

三、间接A/D转换器(206)

四、A/D转换器的主要性能指标(209)

五、集成A/D转换器及其应用(210)实训：集成A/D转换电路的研究(214)任务3 D/A转换器(216)

一、D/A转换器的基本概念及结构组成(216)

二、D/A转换器的转换原理(218)

三、D/A转换器的主要性能指标(222)

四、集成D/A转换器及其应用(222)实训：集成D/A转换电路的研究(228)任务4 数字电压表的安装与调试(230)

一、数字电压表的安装与调试(230)

二、采用ICL7107 A/D转换器的数字电压表(232)

三、采用ICL7106 A/D转换器的数字电压表(235)

四、采用ICL7116 A/D转换器的数字电压表(237)参考文献(240)

《数字电子技术项目教程(项目式)》是根据高职高专的培养目标，结合高职高专教学改革的要求，本着“工学结合、项目引导、任务驱动、教学做一体化”的原则而编写的。《数字电子技术项目教程(项目式)》以项目为单元，以应用为主线，将理论知识融入到实践项目中。全书共有8个项目，包括三人表决器电路、抢答器电路、数码显示电路、计数分频电路、触摸式防盗报警电路、温度检测电路、数字钟电路等的设计与装调以及用FPGA实现计数器等。通过项目任务的完成，提高学生对数字电子技术的理解，使之能综合运用所学知识完成小型数字系统应用电路的设计制作，包括查阅资料、确定电路设计方案、计算与选择元器件参数、安装与调试电路，能使用相关仪器进行指标测试和编写实训报告。

《数字电子技术项目教程(项目式)》力求体现项目课程的特色与设计思想，以项目任务为出发点，激发学习兴趣。项目内容选取力求具有典型性和可操作性。《数字电子技术项目教程(项目式)》可作为高职高专电子信息大类各专业的教材，也可作为相关专业学生的自学参考书和培训教材。前言 绪论1 项目1 三人表决器电路设计与装调5 专题1 数制与码制5 1.1.1 数制6 1.1.2 码制8 专题2 逻辑函数9 1.2.1 常用逻辑关系10 1.2.2 逻辑代数的基本公式与定律12 1.2.3 逻辑代数的基本规则14 1.2.4 逻辑函数的表示方法15 1.2.5 逻辑函数表示方法之间的转换19 1.2.6 逻辑函数的化简21 专题3 逻辑门电路25 1.3.1 晶体管开关特性25 1.3.2 二极管门电路27 1.3.3 TTL与非门27 1.3.4 CMOS门电路31 1.3.5 TTL与CMOS接口电路34 任务 三人表决器电路的设计与调试35 1.4.1 集成电路的识别与检测35 1.4.2 电路连接37 1.4.3 调试与检修37 思考与练习38 项目2 抢答器电路设计与装调40 专题1 RS触发器40 2.1.1 基本RS触发器41 2.1.2 同步RS触发器42 2.1.3 触发器功能表示方法43 专题2 JK、D、T、T′触发器44 2.2.1 JK触发器45 2.2.2 D、T、T′触发器48 2.2.3 触发器使用注意事项49 任务1 抢答器电路的仿真50 任务2 抢答器电路的设计与调试52 2.4.1 电路功能介绍53 2.4.2 电路连接与调试53 思考与练习55

项目3 数码显示电路设计与装调57 专题1 组合逻辑电路57 3.1.1 组合逻辑电路的概念58 3.1.2 组合逻辑电路的分析方法58 3.1.3 组合逻辑电路的设计方法59 3.1.4 加法器62 专题2 编码器65 3.2.1 二进制编码器65 3.2.2 优先编码器66 专题3 译码器70 3.3.1 二进制译码器70 3.3.2 二-十进制译码器72 3.3.3 显示译码器74 专题4 数据选择器与分配器76 3.4.1 数据选择器76 3.4.2 数据分配器78 任务1 数码显示电路的仿真79 任务2 译码与显示器应用电路的设计与调试82 3.6.1 设备与元器件82 3.6.2 项目电路82 3.6.3 项目设计步骤与要求83 3.6.4 项目扩展测试训练83 思考与练习86

项目4 计数分频电路设计与装调88 专题1 二进制计数器88 4.1.1 时序逻辑电路分析方法89 4.1.2 异步二进制计数器90 4.1.3 同步二进制计数器92 专题2 十进制计数器94 专题3 任意进制计数器97 4.3.1 7490异步集成计数器97 4.3.2 74161同步集成计数器100 专题4 寄存器和移位寄存器102 4.4.1 寄存器103 4.4.2 移位寄存器103 任务1 二十四进制计数器的仿真与测试106 任务2 二十四进制计数器的设计与调试108 4.6.1 电路功能介绍109 4.6.2 电路连接与调试109 思考与练习111

项目5 触摸式防盗报警电路设计与装调114 专题1 555电路114 5.1.1 555电路简介114 5.1.2 555电路结构及其工作原理115 专题2 施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器电路116 5.2.1 555电路构成施密特触发器116 5.2.2 555电路构成单稳态触发器118 5.2.3 555电路构成多谐振荡器119 任务1 触摸式防盗报警电路的仿真121 任务2 触摸式防盗报警电路的设计与调试122 5.4.1 电路连接122 5.4.2 装调与检修123 思考与练习124

项目6 温度检测电路设计与装调126 专题1 A/D转换126 6.1.1 温度检测电路126 6.1.2 A/D转换器128 6.1.3 A/D转换Multisim仿真实例136 6.1.4 典型芯片ADC0832介绍137 专题2 D/A转换138 6.2.1 DAC0832 D/A转换器的应用138 6.2.2 D/A转换器143 6.2.3 D/A转换Multisim仿真实例145 6.2.4 典型芯片DAC0832介绍146 专题3 知识拓展部分147 6.3.1 温度传感器介绍147 6.3.2 温度传感器分类148 6.3.3 传感器市场前景150 思考与练习151 项目7 数字钟电路设计与装调152 任务1 时钟源152 7.1.1 用555集成定时器构成时钟源153 7.1.2 用石英晶体振荡器构成时钟源153 任务2 计数及译码驱动电路155 7.2.1 秒计数器和分计数器的设计156 7.2.2 时计数器的设计158 7.2.3 译码电路（含驱动）的设计158 任务3 校时电路160 7.3.1 用单刀双掷开关实现校时160 7.3.2 用门电路实现校时161 任务4 整点报时电路161 任务5 功能器件的装配和检修162 7.5.1 功能器件之间的连接162 7.5.2 数字钟的装配163 7.5.3 故障分析164 思考与练习166

项目8 用FPGA实现计数器167 专题1 存储器167 8.1.1 只读存储器168 8.1.2 随机存取存储器170 专题2 可编程逻辑器件172 8.2.1 可编程阵列逻辑173 8.2.2 通用阵列逻辑174 8.2.3 复杂可编程逻辑器件176 8.2.4 现场可编程门阵列177 任务计数器的设计178 8.3.1 MAX+PLUS Ⅱ的原理图输入178 8.3.2 项目编译180 8.3.3 项目校验181 8.3.4 器件编程/配置183 思考与练习187 附录188 附录A Multisim介绍188 附录B 二进制逻辑单元图形符号简介（GB/T 4728.1 2-2008）207 附录C 中国半导体集成电路型号命名方法210 附录D 常用TTL数字集成电路逻辑功能、名称及型号211 附录E 常用CMOS数字集成电路逻辑功能、名称及型号213 附录F 常用数字集成电路引脚排列图215 附录G 数字钟整体电路图(见书后插页)参考文献222 绪论 1

项目1 简单抢答器的制作 5

1.1 工作任务 简单抢答器的制作 5 1.2 知识链接1 逻辑代数的基本知识 7 1.2.1 逻辑变量和逻辑函数 7 1.2.2 逻辑运算 8

1.2.3 逻辑函数的表示方法 12 1.2.4 逻辑代数的基本定律 13

1.3 知识链接2 逻辑门电路的基础知识 14 1.3.1 基本逻辑门 14 1.3.2 复合逻辑门 16 1.3.3 TTL集成门电路 17 1.3.4 CMOS集成门电路 22

1.4 技能训练 常用集成门电路的逻辑功能测试 24 1.5 知识拓展1 不同类型集成门电路的接口 27 1.5.1 TTL集成门电路驱动CMOS集成门电路 28 1.5.2 CMOS集成门电路驱动TTL集成门电路 29 1.6 知识拓展2 面包板的使用 29 习题1 30

项目2 产品质量检测仪的设计与制作 33.2.1 工作任务1 产品质量检测仪的制作 33 2.2 知识链接1 逻辑函数的化简方法 36 2.2.1 公式化简法 36 2.2.2 卡诺图化简法 37

2.3 知识链接2 组合逻辑电路的分析与设计 42 2.3.1 组合逻辑电路概述 42 2.3.2 组合逻辑电路的分析 42 2.3.3 组合逻辑电路的设计 43

2.4 工作任务2 产品质量检测仪的设计 44 习题2 46

项目3 一位加法计算器的设计与制作 47 3.1 知识链接1 数制与编码的基础知识 47 3.1.1 数制 47

3.1.2 不同数制之间的转换 48 3.1.3 编码 49

3.2 知识链接2 编码器 50 3.2.1 二进制编码器 50 3.2.2 二-十进制编码器 51 3.3 知识链接3 译码器 52 3.3.1 二进制译码器 52 3.3.2 二-十进制译码器 53 3.3.3 译码器的应用 54

3.4 技能训练1 译码器逻辑功能测试及应用 55 3.5 知识链接4 数字显示电路 57 3.5.1 数码显示器件 57 3.5.2 显示译码器 58

3.6 技能训练2 计算器数字显示电路的制作 61 3.7 知识链接5 加法器 63 3.7.1 半加器 63 3.7.2 全加器 64 3.7.3 多位加法器 65

3.8 知识链接6 寄存器 66

3.9 工作任务 一位加法计算器的设计与制作 67 习题3 71

项目4 电动机运行故障监测报警电路的制作 73

4.1 工作任务 电动机运行故障监测报警电路的制作 73 4.2 知识链接 数据选择器与数据分配器 75 4.2.1 数据选择器 76 4.2.2 数据分配器 77

4.3 知识拓展 大规模集成组合逻辑电路 78 4.3.1 存储器的分类 78

4.3.2 只读存储器(ROM)的结构原理 79 4.3.3 可编程逻辑阵列PLA 81 习题4 82

项目5 由触发器构成的改进型抢答器的制作 84

5.1 工作任务 由触发器构成的改进型抢答器的制作 84 5.2 知识链接1 触发器的基础知识 87 5.2.1 基本RS触发器 88 5.2.2 同步RS触发器 89 5.2.3 主从触发器 90 5.2.4 边沿触发器 91

5.3 知识链接2 常用集成触发器的产品简介 91 5.3.1 集成JK触发器 91 5.3.2 集成D触发器 92

5.4 知识拓展 触发器的转换 93 5.4.1 JK触发器转换为D触发器 93

5.4.2 JK触发器转换为T触发器和T' 触发器 94 5.4.3 D触发器转换为T触发器 94 习题5 95

项目6 数字电子钟的设计与制作 98 6.1 知识链接1 计数器及应用 98 6.1.1 二进制计数器 98 6.1.2 十进制计数器 100

6.1.3 实现N进制计数器的方法 102

6.2 技能训练 计数、译码和显示电路综合应用 106 6.3 知识链接2 数字电子钟的电路组成与工作原理 109 6.3.1 电路组成 109 6.3.2 电路工作原理 109 6.3 工作任务 数字电子钟的设计与制作 113 习题6 119

项目7 叮咚门铃的制作 120

7.1 工作任务 叮咚门铃的制作 120 7.2 知识链接 555定时器及应用 122 7.2.1 555定时器的电路结构及其功能 123 7.2.2 555定时器构成多谐振荡器 124 7.2.3 555定时器构成单稳态触发器 128 7.2.4 555定时器构成施密特触发器 130 习题7 133

项目8 数字电压表的设计与制作 135

8.1 工作任务 数字电压表的设计与制作 135 8.2 知识链接 模/数转换器（A/D转换器）138 8.2.1 A/D转换器的基本原理 139 8.2.2 并行比较A/D转换电路 140 8.2.3 A/D转换器的主要技术指标 141 8.2.4 三位半集成ADC芯片MC14433 141 习题8 143

项目9 锯齿波发生器的设计与制作 145

9.1 工作任务 锯齿波发生器的设计与制作 145 9.2 知识链接 数/模转换器（D/A转换器）147 9.2.1 权电阻网络D/A转换电路 148

9.2.2 R-2R倒T形电阻网络D/A转换电路 149 9.2.3 D/A转换器的主要技术指标 151 9.2.4 8位集成DAC芯片DAC0832 151 习题9 153 附录 155

附录A 74系列集成芯片型号、名称对照表 155 附录B 常见集成芯片管脚图 158 参考文献 170

目录 前言 绪论

项目1 三人表决器电路设计与装调 专题1 数制与码制 专题2 逻辑函数 专题3 逻辑门电路

任务 三人表决器电路的设计与调试 思考与练习

项目2 抢答器电路设计与装调 专题1 RS触发器

专题2 JK、D、T、T′触发器 任务1 抢答器电路的仿真

任务2 抢答器电路的设计与调试 思考与练习

项目3 数码显示电路设计与装调 专题1 组合逻辑电路 专题2 编码器 专题3 译码器

专题4 数据选择器与分配器 任务1 数码显示电路的仿真

任务2 译码与显示器应用电路的设计与调试 思考与练习

项目4 计数分频电路设计与装调 专题1 二进制计数器 专题2 十进制计数器 专题3 任意进制计数器 专题4 寄存器和移位寄存器

任务1 二十四进制计数器的仿真与测试 任务2 二十四进制计数器的设计与调试 思考与练习

项目5 触摸式防盗报警电路设计与装调 专题1 555电路

专题2 施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器电路 任务1 触摸式防盗报警电路的仿真

任务2 触摸式防盗报警电路的设计与调试 思考与练习

项目6 温度检测电路设计与装调 专题1 A/D转换 专题2 D/A转换

专题3 知识拓展部分 思考与练习

项目7 数字钟电路设计与装调 任务1 时钟源

任务2 计数及译码驱动电路 任务3 校时电路 任务4 整点报时电路

任务5 功能器件的装配和检修 思考与练习

项目8 用FPGA实现计数器 专题1 存储器

专题2 可编程逻辑器件 任务计数器的设计 思考与练习附录

附录A Multisim介绍 附录B 二进制逻辑单元图形符号简介（GB/T 4728.1 2-2008）附录C 中国半导体集成电路型号命名方法

附录D 常用TTL数字集成电路逻辑功能、名称及型号 附录E 常用CMOS数字集成电路逻辑功能、名称及型号 附录F 常用数字集成电路引脚排列图 附录G 数字钟整体电路图(见书后插页)参考文献

·收起全部<<前言

本书是根据高职高专的培养目标，结合高职高专教学改革和课程改革的要求。本着“工学结合、项目引导、任务驱动、教学做一体化”的原则而编写的。众所周知，数字化和集成化是现代IT技术的两大基石。数字电子技术作为电子信息类专业的一门重要专业基础课，主要使学生获得数字电子技术方面的基本知识、基本理论和基本技能，为深入学习相关专业课程和应用打下基础。本书以项目为单元，以应用为主线，将理论知识融入到每一个实践项目中，通过不同的项目和实例来引导学生，将数字电子技术的基础知识、基本理论融入其中。本书共有8个项目，每个项目有要求、目标、电路原理和实现过程，也有相关知识、思考与练习，强调职业技能的训练，注重职业能力的培养。通过项目的设计、制作、调试和故障排除等，提高学生对数字电子技术的理解和应用能力，锻炼学生综合运用所学知识完成小型系统和应用电路的设计、制作任务，包括查阅资料、确定电路设计方案、计算与选择元器件参数、安装与调试电路、使用相关仪器、测试指标和编写实训报告等能力。考虑到大规模集成电路及CPLD等应用已经相当广泛，书中同样也将其作为一个项目介绍。考虑到软件仿真的直观性和在实训之前对电路要有一定的了解，多数实训内容在实际设计之前都采用Muhisim进行了仿真练习。一方面节省费用，另一方面也可以让学生通过学习，掌握先进软件的使用。Multisim软件自带元器件库、电路编辑器、测试仪器等，可以随心所欲地构造电路，虚拟仿真和演示电路的工作原理和动态工作过程，先进实用。本书力求体现项目课程的特色与设计思想。项目内容选取力求具有典型性和可操作性，以项目任务为出发点，激发学生的学习兴趣。在教学安排上，紧密围绕项目开展，创设教学情境，尽量做到教学做一体化。充分利用多媒体、电子仿真软件和实际电路组织教学。每个项目实践内容的时间安排可根据项目内容大小确定，设计与调试时建议四节课连上。教学评价可根据教学过程采取项目评价与总体评价相结合，理论知识考核与实践操作考核相结合的形式，注重操作能力。

第四篇：基于项目化的电工技术教学

基于项目化的电工技术教学

【摘 要】本文针对在高职课程《电工技术》的教学中存在的一些问题，在本课程项目化教学的项目选择、实施方案、评价方式等方面做了一些初步的探索。

【关键词】项目化；电工技术；高职

高等职业教育以培养高等技术应用性专门人才为根本任务，这对职业教育培养目标提出了更高的要求，为此应该引入新的教学指导思想和教学方法。在高职课程教学中开展项目教学法正是为了顺应现在职业教育这一培养目标，同时也有助于推进职业教育教学改革和教育质量的提高。

一、以实践为主线，培养学生对电工技术的实?H应用能力

我院学生的基础参差不齐，给教学带来了一定困难。而且，很多学生进入高职学习后，出现了厌学、逃课、上课不专心等消极现象，影响了本课程的教学。高职的学生，对过多过深的理论知识的学习一方面感觉很吃力，另一方面，感觉不贴近实际，因此学习兴趣不高。但是他们对形象的知识很感兴趣，并且喜欢动手操作，通过实践很容易建立他们的自信心和自豪感，增强他们的自我意识。

因此，改变传统的知识传授型课程教学模式，是非常必要的。针对我院学生的现状，我们得出了电工技术这门课程项目化改革的基本思路，就是以实践为主线，培养学生对电工技术的实际应用能力。以实践为主线的教学，可以淡化学生基础知识的差异，使基础不同的学生都能很好的掌握电工技术的应用知识。以实践为主的教学，改变了学生被动听讲的局面，在技能训练中掌握理论，在理论学习中提升操作技能。我院投资30万元改造的基础电工实训室和投资100万元建设的现代电气实训室，满足了本课程的实训条件，给学生更多动手操作的机会，把同学们从枯燥乏味的理论中解脱出来，获取需要的就业技能。这样的改革不仅符合学生的学情，也符合职业教育发展的方向。

二、基于工作任务的项目化教学

电工技术是我院电气自动化专业的一门专业基础课程，是一门适用于多个专业的课程。电工技术对学生电气线路的安装与分析、电气设备的运行与维修能力的培养具有基础性的地位，是学生专业技能提升的跳板。学生对这门课程的掌握程度，影响着专业技能的掌握程度。

项目化教学是通过实施一个完整的项目而进行的教学活动。教师将需要解决的问题或需要完成的任务以项目的形式交给学生，在教师指导下，学生以个人或小组为单位，制定计划，共同或分工完成整个项目。一般认为任何一个项目，只要有利于教学，有利于促进学生职业能力的发展，都可以作为项目，小项目或较为简单的项目更有利于教学。由于学生一般在实训室完成课程的教学，而来源于企业的教学项目往往比较庞大，而且工作环境是实训室无法创造的。这样的教学不能让学生全面的掌握知识。况且实践中往往不可能从企业中获得足够的、合适的教学项目。因此，教学项目有时也可采用模拟项目，同样也能达到提高学生的学习兴趣，发展学生的职业能力。

三、项目化教学的实施方案

通过教研与实践，根据现有的实训环境，我们设计了涵盖电工技术课程全部知识点与技能的七个教学模块，七大模块分别是：常用低压电器、三相异步电动机的控制、电工初级考证模块、电工中级考证模块、典型机床电气线路分析与故障排除、位置控制模块、高级电工模块。这七个模块涵盖了电工技术在工业控制中的初、中、高级知识点与技能要求。其中，最后一个模块高级电工模块的内容会在后续课程工业现场组态与控制技术中学习，在电工技术中只是略作介绍，以便给学生一个感性认识，以体现这门课程的专业特色。

采用项目教学法的《电工技术》，教学过程全部集中在基础电工实训室和现代电气实训室中完成，做到教、学、做一体化，以学生为主体，项目任务为载体，由浅入深，由易到难。在学习过程中，注重培养学生的实践操作能力。下面以铣床电路故障检测与排除为例，说明本课程教学实施的步骤。

1.项目分析。通常由教师提出一个项目任务，如铣床电路故障的检测与排除。然后由教师引导学生分析项目涉及的知识点，由于铣床在日常生活中很常见，可让学生到金工实训课堂去观察铣床是如何工作的。通过学生对铣床工作过程的分析，可以得出铣床电路的各部分组成、电路的工作原理、电路的测量与分析等的知识。通过项目分析，学生明确了需要学习的内容，学生们觉得所学的知识是有用的，从而调动了他们的积极性。

2.制定计划。教师与学生一起讨论，引导学生制定项目工作计划，确定工作步骤。铣床电路故障的检测与排除可以由多种方法实现，例如电阻法、电压法等。教师应鼓励学生用不同的方法来测量和分析，这样既有利于锻炼学生的逻辑推理能力，又有利于学生之间的交流学习。因此，在制定计划时，教师要先介绍一种或几种分析和推理，抛砖引玉，启发学生的逻辑思维，有利于培养学生的逻辑思维能力。

3.实施计划。按照已确立的工作步骤和计划，教师负责全程指导。项目涉及的理论知识，由教师根据知识点集中讲授。学生在实践过程中普遍的难题，教师进行操作示范。考虑到学生之间的个体差异，鼓励学生之间互相启发，互相帮助，共同进步。虽然他们各自完成任务，但是仍然要培养他们的集体意识。

4.检查评估。每个项目结束后，采用小组互评、自评和教师评相结合的方式进行评价。①互评：学生之间对在完成任务或项目的过程中工作的责任心、职业素质、知识获取、知识掌握、知识应用等方面的表现，给出评价结果。②自评：在互评的基础上，对自己在各方面的表现，进行正确的评价。③师评：教师要站在一定的高度对学生进行评价，根据前面的自评和小组互评，每人基本上可以得到较正确的评价结果，教师主要是根据前面的评价再加上自己的了解进行总结，首先肯定成绩，肯定进步，最后提出希望。

5.总结归纳。当教师引领学生完成一个项目后，对于在完成项目任务中所用到的相关知识点进行归纳，分类总结具有一定价值的知识和信息，并整理操作要领、能力要素、项目开发要点等，使实际操作与理论知识紧密结合，进一步提升学生的知识应用能力。教师在总结时应该鼓励学生去拓展项目没有涉及到的知识，虽然这些在这个项目里没有涉及到，但是并不代表不重要，也不意味着不常用。这样，就解决了项目化中涉及知识面不广的问题。

四、项目化教学的实施效果

在《电工技术》课程的教学实践中，项目教学法的应用激发了学生的学习兴趣，强化了知识的掌握程度。拓宽了学生的知识面，提高了学生的综合素质、创新精神和实践能力。相比项目化之前，学生的兴趣明显提高，到课率也有一定增长，学生上课睡觉开小差的现象明显减少。大多数学生在学习完本门课程后感到获得的不仅是知识，而是工程素质，这对他们今后的职业发展是大有好处的。

参考文献：

[1]丁振华.高职“电工技术”课程项目化教学改革的相关问题研究[J].职教通讯，2012，（36）：13-16.[2]沈凯.浅谈基于工作情境的《电路与电工技术》项目教学法[J].科技信息，2009，（35）：322+302.[3] ]严美娴.浅谈电工技术实训课程教学[J].成功（教育），2009，（11）：245.作者简介：

赵佳萌（1985―），女，汉族，云南腾冲人，检测技术与自动化装置专业硕士，讲师，主要从事电气自动化、高等职业教育研究。

第五篇：5电工基础第五章教案

黔江职教中心电工基础教案

第五章正弦交流电

§5－

1、正弦交流电的基本概念

课时一

教学目的

1、了解正弦交流电的产生原理、初步理解正弦交流电表达式形式；

2、熟悉正弦交流电的三要素含义及确定方法

教学重、难点

教学重点：

1、交流电的产生、三要素含义及确定方法

2、两正弦交流电的相位差物理意义及判定方法电压表扩大量程的方法和计算。

教学难点：两正弦交流电的相位差物理意义及判定方法。教学方法：讲授法

教学时数：三课时授完。

教

具：黑板、多媒体课件等。教学过程：

I、复习提问：[1]直流电的定义及表示 [2]电磁感应现象

通过回顾电能的应用引入交流电及本节课题-----正弦交流电的产生 II、讲授新课：

一、交流电的产生：

1.动手实验：按图5-3连接电路，使线圈abcd在匀强磁场中匀速转动，观察检流计的变化情况。

2.提问观察到的现象。

3.分析实验现象得出整个线圈的感应电动势为： eab=Blvsin(t  0), ecd=Blvsin(t  0), e = eab=+ecd = 2 Blvsin(t  0)= Em sin(t  0)4.结论：发电机产生的电动势按正弦规律变化，可以向外电路输送正弦交流电。

5注意：实际电动机的构造比较复杂，线圈的匝数很多，而且嵌在硅钢片制成的铁心上，叫做电枢；磁极一般也不止一对，是由电磁铁构成的。一般多采用旋转磁极式，即电枢不动，磁极转动。

二、正弦交流电的周期、频率和角频率：

如果电流或电压的大小及方向都随时间做周期性变化，则称之为交流电。分析说明：[1]电流大小及方向均有规律地改变；[2]为周期性变化的电流 周期性信号：指每隔相同的时间重复出现的电压及电流。[1]周期 周期：完成一个周期性变化所需用的时间，或重复出现的时间叫做周期，用 T表示，单位S。[2] 频率

频率：一秒钟重复出现的次数，符号F，单位HZ。表示: 符号f表示,单位赫兹、千赫兹、兆赫兹

例如，我们家庭用的交流的频率是50HZ，习惯上称为工频，即每秒钏做50 个周期性变化，那么完成一个周期性变化所用的时间是1/50秒，即周期是1/50秒。

周期与频率的关系：T1 f[3]角频率：

分析公式eab=Blvsin(t  0)

黔江职教中心电工基础教案

定义：一秒钟变化的角度，单位rad/s

即由交流电表达式中角频率可求出周期。举例照明电路中正弦交流电周期T=0.02S 周期与角频率间关系： T同样角频率与频率之间的关系为： 22 = 2πf T例题1：已知：正弦交流电流i1=102sin(100πt)A , i2=20sin(100πt + 2π/3)A，分别求出它们的（1）振幅；（2）周期；(3)频率；（4）画出它们的波形图。解：先分析正弦交流电流公式的各部分涵义。（1）从i1=102sin(100πt)A可知

I1m = 102A

1 = 100πrad/s(2)由 2T可得 T12 2100s = 0.02s, T2=T1=0.02s 1(3)由f1T可得 f11T1150s f112T50s 2(4)波形图由同学们自己画出，并与图5-5对比。Ⅲ、复习小结：

1．回顾正弦交流电是怎样产生的。

2.说说什么是正弦交流电的周期、频率和角频率，它们之间的关系又是怎样的。Ⅵ、课余作业：课本P206选择题第1、2题.V、教学后记：

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§5－

1、正弦交流电的基本概念

课时二

教学目的

1、加深理解正弦交流电的三要素；

2、认识正弦交流电的相位和相位差。

教学重、难点

教学重点：

1、理解正弦交流电的相位和相位差；

2、两正弦交流电的相位差物理意义及判定方法。

教学难点：两正弦交流电的相位差物理意义及判定方法。教学方法：讲授法

教学时数：一课时授完。

教

具：黑板、多媒体课件等。教学过程：

I、复习提问：[1] 正弦交流电是怎样产生的？ [2] 正弦交流电的周期、频率和角频率的含义是什么？

通过回顾表达式eab=Emsin(t  0)，分析正弦交流电的电动势（电流）的瞬时变化规律：由振幅Em和sin（t  0）共同决定。（t  0）表示的是什么呢？ 导入新课：本节课，让我们共同学习相位及相位差的有关知识。II、讲授新课：

一、相位和相位差

1．相位的意义：t时刻线圈平面与中性面之间的夹角为(t  0)。

2．相位定义：任意一个正弦量y = Asin(t  0)的中的(t  0)称为相位。3．初相位：相位中的0，称为初相位，可反映正弦交流电的初始(t=0)的值。4.相位差：两个同频率正弦量的相位之差(与时间t无关)。可证明：两个同频率正弦量的相位之差等于初相位之差。

设第一个正弦量的初相为 01，第二个正弦量的初相为 02，则这两个正弦量的相位差为 12 = 01  02

并规定 12180 或 12

两个正弦量的相位关系的讨论：

(1)当 12 > 0时，称第一个正弦量比第二个正弦量的相位越前(或超前)12；(2)当 12 < 0时，称第一个正弦量比第二个正弦量的相位滞后(或落后)| 12|；(3)当 12 = 0时，称第一个正弦量与第二个正弦量同相，投影图7-1(a)所示；

(4)当 12 =   或 180时，称第一个正弦量与第二个正弦量反相，投影图7-1(b)所示；

(5)当 12或 90时，称第一个正弦量与第二个正弦量正交。

2黔江职教中心电工基础教案

二、应用举例：

[1]已知u = 311sin(314t  30)V，I = 5sin(314t  60)A，则u与i的相位差是多少？ 解：相位差

ui =(30)( 60)=  90

即u比i滞后90，或i比u超前90。

[2]正弦交流电流 i = 2sin(100t  30)A，如果交流电流i通过R = 10  的电阻时，电流的最大值、有效值、角频率、频率、周期及初相并求电功率P 解： 最大值Im = 2 A 有效值I = 2  0.707 = 1.414 A， = 100 rad/s f =/ 2 = 50hz T =1/f=0.02s 0=30

在一秒时间内电阻消耗的电能(又叫做平均功率)为P = I

2R = 20 W，（3）教材例题2解析。Ⅲ、复习巩固：

什么是相位？什么是相位差？正弦交流电与我们熟悉的直流电有什么不同呢？ Ⅳ、课堂小结：

1．正弦交流电相位的意义：发电机t时刻线圈平面与中性面之间的夹角为(t  0)。2．相位定义：任意一个正弦量y = Asin(t  0)的中的(t  0)称为相位。3．初相位：相位中的0，称为初相位，可反映正弦交流电的初始(t=0)的值。4.相位差：两个同频率正弦量的相位之差(与时间t无关)。Ⅴ、课余作业：P204填空第1、2题。

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§5－

1、正弦交流电的基本概念

课时三

教学目的

1、加深理解正弦交流电的相位和相位差；

2、理解正弦交流电的有效值。

教学重、难点

教学重点：

1、理解正弦交流电的有效值；

2、掌握正弦交流电的有效值与最大值的相互关系。

教学难点：理解正弦交流电的有效值。教学方法：讲授法

教学时数：一课时授完。

教

具：黑板、多媒体课件等。教学过程：

I、复习提问：[1] 正弦交流电的瞬时值与哪些因素有关？ [2] 正弦交流电的相位及相位差的含义是什么？

交流电与直流电有着明显的不同，但是它们又具有相同的做功效果。比如，交流电与直流电都可以将一壶水烧开。我们把交流电与直流电等效的数值称为交流电的什么呢？这一工我们就来共同学习“交流电的有效值”。II、讲授新课：

一、交流电的有效值

1．有效值由来：在电工技术中，有时并不需要知道交流电的瞬时值，而规定一个能够表征其大小的特定值——有效值，其依据是交流电流和直流电流通过电阻时，电阻都要消耗电能(热效应)。

设正弦交流电流i(t)在一个周期T时间内，使一电阻R消耗的电能为QR，另有一相应的直流电流I在时间T内也使该电阻R消耗相同的电能，即QR = I2RT。

就平均对电阻作功的能力来说，这两个电流(i与I)是等效的，则该直流电流I的数值可以表示交流电流i(t)的大小，于是把这一特定的数值I称为交流电流的有效值。

2.有效值定义：

相同时间内让一直流电和交流电通过同一段电阻，若产生的热量相同，则把该直流电大小称为该交流电的有效值。

3.有效值与最大值间关系：

理论与实验均可证明，正弦交流电流i的有效值I等于其振幅(最大值)Im的0.707倍，即

IIm0.707Im

2UUm2Em20.707Um

E0.707Em

4.通常所说的交流电的电流、电压、电动势的值，不作特殊说明都是指有效值，如市电电压是220V，是指其有效值为220V；交流电流表、电压表上的刻度指示数值都是指有效值。

5.在选择电器的耐压值，必须考虑电压的最大值。例如，耐压为220V的电容器就不能接到有效值为220V的交流电路上，因为电压的有效值为220v时，电压的最大值

Um=2U=1.414×220V = 311V

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会使电容器因击穿而损坏。

二、例题分析：一个正弦交流电流在t=0时刻，它的瞬时值i（0）=1A，其初相0=6，试求它的有效值。

解：设正弦交流电的瞬时值的表达式为：

i(t)= Imsin(t  i0)将t=0、i(0)=

1、0=6代入上式，得到

i(0)= Imsin(×0  6)= Imsin(6)= 1A 则

Im = 2A 再根据有效值与最大值的关系，求出有效值为

IIm20.707Im≈1.414A Ⅲ、课堂小结：

1． 交流电的有效值； 2． 交流电的最大值；

3． 交流电的有效值与最大值的关系。

Ⅵ、课余作业：课本P204填空3、4题。V、教学后记：

第五章

正弦交流电

§5－

2、旋转矢量

课时一

教学目的

黔江职教中心电工基础教案

1、熟悉正弦交流的瞬时值表达式及波形图的表示方法；

2、理解正弦交流的旋转矢量的表示方法； 教学重、难点

教学重点：正弦交流的瞬时值表达式及波形图的表示方法 教学难点：波形图的表示方法，旋转矢量的表示方法 教学方法：讲授法

教学时数：两课时授完。

教

具：黑板、多媒体课件等。教学过程：

I、复习提问：[1]正弦交流电的三要素及判定方法；

[2]相位差的定义及相关物理意义。

由正弦交流电的表示最常见解析式及波形图方法引入课题--正弦交流电的表示方法 II、讲授新课：

一、正弦交流电的解析式表示法

定义：用三角函数式表示正弦交流电随时间变化规律的方法。例：正弦交流电动势、电流及电压解析式：

e = Emsin(t  e)u = Umsin(t  u)i = Imsin(t  i)

引导学生理解解析式中各符号的物理含义。

二、波形图表示方法

说明正弦交流电可在实验室用波形图观察到，将其在建立的直角坐标系中直观画出随时间变化的曲线，这种用正弦波形图表示正弦交流电的方法，称为波形图方法。

画法：以熟悉的初相为0的正弦函数a(t)= Amsint 的波形为参照,根据所需表示的正弦交流电的初相判定超前或滞后关系，将波形起始点前移或后移相应角度，结合最大（有效）值调整幅值，并按波形的自然趋势补充完整。

结合上例u = 311sin(314t  45)V，i = 4sin(314t  90)分别画出相应波形图。[略] 两种表示方法比较：均为直观表示法，简单明了反映正弦交流电的三要素，及任一时刻的瞬时值。

缺点：难以实现加减及乘除的运算。

三、矢量图表示方法：

[1]旋转矢量表示方法：结合图4-11投影或教材配套多媒体光盘“旋转矢量”演示。

说明：[1]矢量长度正比于最大值；[2]矢量初始夹角为正弦量的初相；[3]矢量以角速度沿逆时针方向匀速转动；[4]旋转矢量在纵轴上的投影即为相应时刻的瞬时值。

小结：旋转矢量能体现正弦交流电的三要素，又能反映正弦量的瞬时值，是一种间接完整表示正弦交流电的方法。[2]正弦量的矢量图表示方法：

定义：用初始位置的矢量来表示正弦量：矢量的长度与正弦量的最大值或有效值成正比；矢量与横轴正方向的夹角等于初相。这种表示方法称正弦量的相量图表示方法。例如，用矢量图表示e = Emsin(t  e)

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矢量长度=E m 矢量与横轴夹角=初相位0.矢量以角速度1按逆时针方向旋

说明1.表示正弦量的的矢量称为相量；

2.表示是大写电压、电流字母上加黑点； 3.分最大值相量、有效值相量；

4.把同频率的几个正弦量，在同一坐标系中用相量表示的图。Ⅲ、课堂小结：

1．正弦交流电的解析式表示法； 2．交流电的最大值；

3．交流电的有效值与最大值的关系。

Ⅵ、课余作业：课本P204填空5题。V、教学后记：

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第五章

正弦交流电

§5－

2、旋转矢量

课时二

教学目的

1、巩固正弦交流的瞬时值表达式及波形图的表示方法；

2、巩固正弦交流的旋转矢量的表示方法；

3、掌握正弦交流的有效值相量图及运算方法。教学重、难点

教学重点：正弦交流的有效值相量图及运算方法 教学难点：正弦交流的有效值相量图及运算方法 教学方法：讲授法

教

具：黑板、多媒体课件等。教学过程：

I、复习提问：[1]怎样画出交流电的波形图？

[2]如何画出交流电的旋转矢量图？

我们该怎样利用正弦交流电的旋转矢量图对同频率的正弦量进行加减运算呢？ II、讲授新课 相量的运算：

相量图表示的意义：采用相量图表示正弦量，繁琐的三角函数加、减运算可转化为简便、直观的矢量的几何运算

说明：[1]该方法局限于同频率正弦量的求和、差运算，不能用于不同频率的运算。

[2]矢量的和、差运算遵循矢量的平行四边形法则。[3]运算过程中同频率，即频率不变原则。应用举例：

OO两正弦电压u1(t)= 311sin(100πt  60)V，u2(t)= 141sin(100πt60)A,试用相量法求两电流之和i1+i2及差i1-i2。仿照练习：

一正弦电压u = 311sin(314t  30)V，电流i = 4.24sin(314t  45)A用有效值相量表示。

U/u 解：(1)正弦电压u的有效值为U = 0.7071  311 = 220 V，初相 u = 30，所以它的相量为U= 220/30 V(2)正弦电流i的有效值为I = 0.7071  4.24 = 3 A，初相i = 45，所以它的相量为I=I/i = 3/45 A 例题分析：

[2]把下列正弦相量用三角函数的瞬时值表达式表示，设角频率均为：

5/60 A 120/37 V ；(2)I(1)U解: u =1202sin( t  37)V，i = 52sin( t + 60)A

[3]已知 i1 =32sin( t  30)A，i2 = 42sin( t  60)A。

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试求：i1  i2 解: 首先用复数相量表示正弦量i1、i2。解题过程 ：[略] [2]练习画出上题中两电流的波形图。Ⅲ、课堂小结：

正弦交流电常见直观表示方法有波形图和解析式的方法，这两种由于直观明了，常见于电路定性分析中；而矢量图及相量表示法由于作图计算的方便性，常用于辅助计算，但精确度不高。几种方法的综合使用，为我们分析交流电路提供了良好的工具。Ⅵ、课余作业： P206判断第1,2,3题。V、教学后记：

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第五章

正弦交流电

§5－

3、纯电阻电路

教学目的

1.掌握纯电阻元件的正弦交流电路的组成；

2.掌握纯电阻元件的正弦交流电路的电压电流关系； 3.掌握纯电阻元件的正弦交流电路的功率。

教学重、难点

教学重点： 1.纯电阻元件的正弦交流电路的电压电流关系；

2.纯电阻元件的正弦交流电路的功率。

教学难点：纯电阻元件的正弦交流电路的电压电流关系； 教学方法：讲授法

教学时数：一课时授完。

教

具：黑板、多媒体课件等。教学过程：

I、导入新课：请列举我们家中电阻性质的负载，你知道这种性质的电器工作时电路中的电流与电压之间的关系吧？这节课让我们一起探究纯电阻电路的有关知识。II、讲授新课：

什么是纯电阻电路？只含有电阻元件的交流电路叫做纯电阻电路，如含有白炽灯、电炉、电烙铁等电路。

一、电压、电流的间数量关系

1．动手：实际探究电压、电流的间数量关系。

2．实验现象：从电流表、电压表的读数看出，电压有效值与电流有效值之间成正比，比值等于电阻的阻值。

3．得出结论：纯电阻电路中 ,电流最大值与电压最大值之间的关系服从欧姆定律。设加在电阻R上的正弦交流电压瞬时值为u = Umsin( t)，则通过该电阻的电流瞬时值为

iuUmsin(t)Imsin(t)RR其中

ImUm R由于纯电阻电路中正弦交流电压和电流的振幅值之间满足欧姆定律，因此把等式两边同时除以2，即得到有效值关系，即

U 或 URI R这说明，正弦交流电压和电流的有效值之间也满足欧姆定律。I

二、电压、电流间相位关系

1．动手：实际探究电压、电流间相位关系。

2．实验现象：电流表和电压表的指针同时到达左边最大值，同时回到零值，又同时到达右边最大值，即电流表与电压表同步摆动。

3．得出结论：电阻与电压、电流的瞬时值之间的关系服从欧姆定律。设加在电阻R上的正弦交流电压瞬时值为u = Umsin( t)则流过电阻的电流则为

i=imsin( t)

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电阻的两端电压u与通过它的电流i同相。公式表示纯电阻电路中电流电压关系：

i

三、纯电阻电路的功率 1.瞬时功率

P=ui

若 i=Im sin( t)则R两端的电压为

uR=Um sin( t)

代入则有

uR R

P=ui= Um sin( t)Im sin( t)= UmIm sin( t)=UI-UIcos2( t)作图分析，得出结论：瞬时功率的大小作周期性变化，变化的频率是电流或电压的两倍，电流、电压同相，功率P≥0，其中最大值是2UI，最小值是零。2．平均功率

瞬时功率在一个周期内的平均功率称为平均功率，用大写字母P表示，则有

P=UI=RI=U R式中U——R两端电压有效值，符号为V;I——R流过电阻的电流有效值，单位是安，符号为A；

R——用电器的电阻值，单位是欧，符号为； P——电阻R消耗的电功率，单位是瓦，符号为W。

电阻是耗能元件，电阻消耗电能说明电流做了功，从做功的角度讲又把平均功率叫做有功功率。

结论：

（1）纯电阻交流电路中，电流和电压同相位。

（2）电压与电流的最大值、有效值和瞬时值之间都服从欧姆定律。（3）有功功率等于电流有效值与电阻两端电压的有效值之积。

【例题】在纯电阻电路中，已知电阻R = 44 ，交流电压u = 311sin(314t + 30)V，求通过该电阻的电流大小？并写出电流的解析式。

7.07u5A 解：解析式 i7.071sin(314t + 30)A，大小(有效值)为IR2Ⅲ、课堂小结：

1.纯电阻交流电路中，电流和电压同相位。

2.电压与电流的最大值、有效值和瞬时值之间都服从欧姆定律。3.有功功率等于电流有效值与电阻两端电压的有效值之积。Ⅵ、课余作业：课本P126小练习1、2、3题。V、教学后记：

222黔江职教中心电工基础教案

第五章正弦交流电

§5－

4、纯电感电路

教学目的

1.掌握纯电感电路电压与电流的关系及旋转矢量图。

2.掌握感抗、有功功率与无功功率的概念及计算方法。

教学重、难点

教学重点：1.纯电感元件的正弦交流电路的电压电流关系；

2.纯电感元件的正弦交流电路的功率。教学难点：1.纯电感元件的正弦交流电路的电压电流关系；

2.感抗的概念；

教学方法：讲授法

教学时数：2课时授完（只讲授第一课时）。教

具：黑板、多媒体课件等。教学过程：

I、复习提问：[1]直流电的定义及表示 [2]电磁感应现象

通过回顾电能的应用引入交流电及本节课题--正弦交流电的产生 II、讲授新课：

一、电感对交流电的阻碍作用

1．感抗的概念

反映电感对交流电流阻碍作用程度的参数叫做感抗

2．感抗的因素

纯电感电路中通过正弦交流电流的时候，所呈现的感抗为

XL=L=2fL

式中，自感系数L的国际单位制是亨利(H)，常用的单位还有毫亨(mH)、微亨(H)，纳亨(nH)等，它们与H的换算关系为 mH = 103 H，1 H = 106 H，1 nH = 109 H。

如果线圈中不含有导磁介质，则叫作空心电感或线性电感，线性电感L在电路中是一常数，与外加电压或通电电流无关。

如果线圈中含有导磁介质时，则电感L将不是常数，而是与外加电压或通电电流有关的量，这样的电感叫做非线性电感，例如铁心电感。

3．线圈在电路中的作用

用于“通直流、阻交流”的电感线圈叫做低频扼流圈，用于“通低频、阻高频”的电感线圈叫做高频扼流圈。

二、电感电流与电压的关系 1．电感电流与电压的大小关系

电感电流与电压的大小关系为

黔江职教中心电工基础教案

IU XL显然，感抗与电阻的单位相同，都是欧姆()。

2．电感电流与电压的相位关系

电感电压比电流超前90(或 /2)，即电感电流比电压滞后90，如图8-2所示。

【例8-2】 已知一电感L = 80 mH，外加电压uL = 502sin(314t  65)V。试求：(1)感抗XL，(2)电感中的电流IL，(3)电流瞬时值iL。

解：(1)电路中的感抗为

XL = L = 314  0.08  25 

(2)

IUL50LX2A L25(3)电感电流iL比电压uL滞后90°，则

iL22sin(314t25)A

Ⅲ、课堂小结：

1.电感电流与电压的大小关系；

2.电感电流与电压的相位关系。

Ⅵ、课余作业：课本P116小练习1、2.V、教学后记：

黔江职教中心电工基础教案

第五章正弦交流电

§5－

5、纯电容电路

教学目的

1.掌握纯电容电路电容元件的电压与电流关系及旋转矢量图。

2.掌握纯电容抗、有功功率及无功功率。

教学重、难点

教学重点： 1.纯电容元件的正弦交流电路的电压电流关系；

2.纯电容元件的正弦交流电路的功率。

教学难点：纯电容元件的正弦交流电路的电压电流关系； 教学方法：讲授法

教学时数：一课时授完。

教

具：黑板、多媒体课件等。教学过程：

I、复习提问：[1]直流电的定义及表示 [2]电磁感应现象

通过回顾电能的应用引入交流电及本节课题--正弦交流电的产生 II、讲授新课：

一、电容对交流电的阻碍作用

1．容抗的概念

反映电容对交流电流阻碍作用程度的参数叫做容抗。容抗按下式计算

11XL

C2fC容抗和电阻、电感的单位一样，也是欧姆()。

2．电容在电路中的作用

在电路中，用于“通交流、隔直流”的电容叫做隔直电容器；用于“通高频、阻低频”将高频电流成分滤除的电容叫做高频旁路电容器。

二、电流与电压的关系

1． 电容电流与电压的大小关系

动手实验探究纯电容电路中电流与电压的关系

电容电流与电压的大小关系为

UI

XC2． 电容电流与电压的相位关系

动手实验探究纯电容电路中电流与电压的关系

电容电流比电压超前90(或 /2)，即电容电压比电流滞后90，如图8-3所示。

黔江职教中心电工基础教案

图 设电容器两端电压为

电容电压与电流的波形图与相量图

Uc=Umsin( t)则电路中的电流为

i= Umsin( t)

三、纯电容电路的功率

1.瞬时功率

纯电容电路的瞬时功率等于电压瞬时值与电流瞬时值之积，即

P=ui= Umsin( t)Umsin( t)=2U sin( t)×2Icos( t)=UIsin 2( t)结论：纯野心家电路的瞬时功率P是随时间按正弦规律变化的，它的频率为电流或电压频率的2倍，振幅为UI，从图中不能发现，纯电容电路的有功功率为零。说明纯电容电路不消耗电能。

2.无功功率

同纯电感电路相似，虽然纯电容电路不消耗能量，但是电容器和电源之间进行着能量的交换。为了表示电容器与电源能量交换的多少，把瞬时功率的最大值叫做电容器的无功功率，即

Qc = UcI 式中Uc——电容器两端电压有效值，I——电路中电流有效值；

Qc——容性无功功率，单位是乏，符号为 var。容性无功功率的公式还常写成

Qc = UcXc=XcI

【例题】已知一电容C = 127 F，外加正弦交流电压uC202sin(314t20)V，试求：(1)容抗XC；(2)电流大小IC；(3)电流瞬时值iC。

1解：(1)XC25

CU200.8A(2)ICXC25(3)电容电流比电压超前90，则iC0.82sin(314t110)A Ⅲ、课堂小结：

1． 电容电流与电压的大小关系； 2． 电容电流与电压的相位关系； 3． 纯电容电路的功率。

Ⅵ、课余作业：课本P116小练习1、2.V、教学后记：

22黔江职教中心电工基础教案

第五章

正弦交流电

§5－

6、RL串联电路

教学目的

1.掌握RL串联电路的分析方法。

2.掌握RL串联电路中的阻抗及电压三角形和阻抗三角形的概念。

教学重、难点

教学重点：掌握RL串联电路的分析方法。

教学难点：掌握RL串联电路中的阻抗及电压三角形和阻抗三角形的概念。教学方法：讲授法

教学时数：两课时授完（第一课时）。教

具：黑板、多媒体课件等。教学过程： I、导入新课：请同学们在实验中测量日光灯电源电压、镇流器电压和灯管两端电压。为什么U≠UR+UL呢？你对日光灯这种电路了解吗？本节课让我们共同学习RL串联电路。II、讲授新课：

一、RL串联电路电压间的关系

由于纯电阻电路中电压与电流同相，纯电感电路中电压的相位超前电流2，又因为串联电路电流处处相同，所以RL串联电路各电压间相位不相同，电流与总电压的相位也不相同。

电阻与电压、电流的瞬时值之间的关系服从欧姆定律。设加在电阻R上的正弦电流瞬时值为

iImsin(t)

则电阻两端的电压为

uR=URmsin（ t）电感线圈两端电压u为

UL= ULsin( t＋)2电路的总电压为

u=uR+uL

作出矢量图，三者构成直角三角形，叫做电压三角形，可以得到电压 间的数量关系

U2=U2R+ U2L

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LgR总电压的相位超前电流 arctU

U从电压三角形中，还可以得到总电压与各部分电压之间的关系

UR=Ucos

UL=Usin

二、RL串联电路的阻抗

在电阻、电感串联电路中，电阻两端电压UR=RI,电感两端电压UL=XLI,将它们代入（5-20）中整理后得

I=

UR2X2ULZ

电路的阻抗

ZR2X2L

电压 与电流的相位差

arctaxlR n的大小只与电路参数R、L和电源频率有关，与电压、电流的大小无关。

由阻抗三角形还可以得到电阻、感抗与阻抗的关系式：

R=Zcos

XL=Zsin

Ⅲ、课堂小结：

1． RL串联电路的总电压与R和L的电压有着怎样的关系； 2． RL串联电路的阻抗与R的电阻和L的感抗有着怎样的关系； Ⅵ、课余作业：课本P142小练习第1题 V、教学后记：

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第五章

正弦交流电

§5－

7、RC串联电路

教学目的

1.理解RC串联电路的分析方法。

2.掌握RC串联电路中的阻抗及电压三角形和阻抗三角形的概念。

教学重、难点

教学重点：掌握RC串联电路的分析方法。

教学难点：掌握RC串联电路中的阻抗及电压三角形和阻抗三角形的概念。教学方法：讲授法

教学时数：一课时授完。

教

具：黑板、多媒体课件等。教学过程：

导入新课：在电子技术中，经常会见到电阻与电容的串联电路，比如，阻容耦合放大器、RC振荡器、RC移相电路等，你对这种电路了解吗？本节课让我们共同认识RC串联电路。II、讲授新课：

一、RC串联电路电压间的关系

由于纯电阻电路中电压与电流同相，电容两端电压的相位滞后电流，又因为串联电路电流处处相同，所以RC串联电路各电压间相位不相同，电流与总电压的相位也不相同。

电阻与电压、电流的瞬时值之间的关系服从欧姆定律。设加在电阻R上的正弦电流瞬时值为

2iImsin(t)

则电阻两端的电压为

uR=URmsin（ t）电感线圈两端电压u为

uc=Ucsin( t-)2 则电路总电压瞬时值应是各元件上电压瞬时值之和，即

u=uR+uc

黔江职教中心电工基础教案

作出矢量图，三者构成直角三角形，叫做电压三角形，可以得到电压 间的数量关系

U2=U2R+ U2c

LgR总电压的相位超前电流 arctU

U从电压三角形中，还可以得到总电压与各部分电压之间的关系

UR=Ucos

Uc=Usin

二、RL串联电路的阻抗

在电阻、电感串联电路中，电阻两端电压UR=RI,电感两端电压UL=XCI,将它们代入（5-20）中整理后得

I=

UR2X2UCZ

电路的阻抗

ZR2X2C

电压 与电流的相位差

arctaXnCR

的大小只与电路参数R、L和电源频率有关，与电压、电流的大小无关。

由阻抗三角形还可以得到电阻、容抗与阻抗的关系式：

R=Zcos

XC=Zsin

Ⅲ、课堂小结：

3． RC串联电路的总电压与R和C的电压有着怎样的关系； 4． RC串联电路的阻抗与R的电阻和C容抗有着怎样的关系； Ⅵ、课余作业：课本P142小练习第1题 V、教学后记：