电路分析教案单元教学设计方案13.doc

淄博职业学院《电路分析》课教学方案
教师：张涛 序号：13
授课时间
第11周 周1 1-2 周3 1-2 周3 3-4
授课班级
P14电气6、4、5班
上课地点
多媒体教室
学习内容
正弦量的向量表示法
课时
2
教学目标
专业能力
1. 掌握正弦量瞬时表达式与相量法表示的相互转换。
2. 掌握向量的四则运算法则。
方法能力
1.培养学生掌握电路的基本分析法和综合利用知识的能力。
2.注重对学生探究科学方法、创新精神的培养。
社会能力
1．培养学生实事求是地进行实验的科学态度和科学精神，
2．增强学生的合作意识和团队精神。
目标群体
1、具备一定的电工学基础知识
2、掌握了高中物理的电路知识。
教学环境
多媒体教室
教学方法
引导文法、案例法等。
时间安排
教学过程设计

[引导文]（10分钟）
利用三角函数来描述正弦量表示了正弦电压的变化规律，这种方法是正弦量的基本表示方法，表达式中包含了正弦量的三要素：频率、幅值和初相位；另一种正弦量的表示方法，是采用波形图的方法，波形图表示法直观、形象描述各正弦量变化规律。正弦量的另外一种表示法是采用相量表示。
相量表示法
相量法就是用相量来表示正弦量。相量的数学基础是复数。采用这种表示方法使得描述正弦交流电路由原来为积分方程装化为代数形式的方程，大大简化了正弦交流电路的分析与计算。
（一）复数的表示（30分钟）
1、A=a+jb
式中A为复数，a称为复数A的实部，b为虚部。
2、复数可用复平面上的点来表示。
3、复数也可以用复平面上的矢量来表示，

即有:

时间安排
教学过程设计

4、复数A也可以用三角形式来表示：
+1
+j
1
2
3
4
-1
-2
-3
O
1
2
3
4
A2=-3+j4
图3-4 复数的表示
(a)
(b)
a
b
+1
+j
O
r

A
A1=3+j3

上式中，r称为复数A的模，称为复数A的幅角。由欧拉公式：
5、所以复数A也可以写成指数形式：
6、为书写简便，通常把上式写成极坐标形式：
（二）复数的四则运算（20分钟）
一般，在加减运算中，取直角坐标形式较方便，而在乘除运算时，取极坐标形式较方便。
（三）复数的几何作图运算 （30分钟） 如欲求A=A1+A2，可用平行四边形法或多边形法。
多边形法：即把表示各复数的矢量首尾相接，然后以第一个矢量的首为起点，最后一个矢量的尾为终点所得到的矢量即为各复数的和所对应的矢量。
如欲求，只要先作出矢量再相加即可。
正弦交流电既可用表达式来表示，也可以用图形来描述，但是在用表达式或图形进行
+1
+j
O
A1
A2
A=A1+A2
+1
+j
O
A1
A2
A=A1+A2
A2
(a)
(b)
图3-5 复数几何作图运算法

二、正弦量的相量表示
1、 正弦量的相量式表示（55分钟）
在正弦稳态线性电路中，各电压、电流都是与激励同频率的正弦量，因此，只需两个要素，即幅值和初相就可以确定各个正弦量。有向线段正好具备这两个要素，而有向线段可用复数来表示。至此，我们可以用复数来表示正弦稳态电路中的正弦量。
相量的符号：用大写字母上面再加一个圆点来表示。

相量也有最大值相量和有效值相量之分，如， 且。
具体做法是：
表示
复数的模
表示
复数的幅角
正弦量的初相位；

复数的模即为正弦量的幅值或有效值，复数的幅角即为正弦量的初相角。
即：
I
U
图3-6 相量图
+1

I
U
+1

（a）
(b)
= Im ejj
由于有效值在电路计算中更为实用，所以习惯上常用有效值相量表示正弦交流电。
2、 正弦量的相量图表示法 （20分钟）
参考正弦量的相量为参考相量，其幅角为零，在相量图中，它与实轴平行。如图3-7中是选定为参考相量，电压相量比电流相量超前角的关系不变。
必须注意，只有同频率正弦量才能画在同一个相量图上。
注意：相量与正弦交流电间只是对应关系，而非相等关系。
三．电阻元件（15分钟）
电阻（R）：具有消耗电能特性的元件。

伏安特性：电阻元件上电压与电流间的关系称为伏安特性。
当 恒定不变时，称为线性电阻。

当电压与电流之间不是线性函数关系时，称为非线性电阻。

作业
P140:4-4；4-7
教学反馈
学生积极性高，上课效果良好。