PAGEPAGE25.5純電容交流電路教案課程名稱電工技術(shù)基礎(chǔ)項目名稱正弦交流電路教學(xué)對象中職電子技術(shù)應(yīng)用專業(yè)班同步教材電工技術(shù)基礎(chǔ)課型新授￡復(fù)習(xí)教材主編歐小東課程性質(zhì)理論教學(xué)￡實踐教學(xué)授課時間年月日授課教師計劃課時2課時教學(xué)平臺多媒體網(wǎng)絡(luò)教室、學(xué)習(xí)通課堂教學(xué)資源教科書、教學(xué)課件、視頻線上學(xué)習(xí)資源教學(xué)視頻、學(xué)習(xí)討論、課堂練習(xí)題、在線開放課程教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)：（1）了解純電容交流電路的基本概念；(2)掌握純電容交流電路的電壓、電流關(guān)系;（3）理解純電容交流電路的功率。能力目標(biāo)：（1）能夠分析純電容交流電路的電壓、電流的關(guān)系；（2）能夠計算純電容交流電路的功率。素質(zhì)目標(biāo)：引導(dǎo)學(xué)生樹立科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度，培養(yǎng)他們尊重事實、追求真理的科學(xué)品質(zhì)。教學(xué)重點掌握電壓和電流的相位關(guān)系；理解純電容交流電路的基本特性教學(xué)難點教學(xué)方法自主學(xué)習(xí)法、任務(wù)驅(qū)動法、合作探究法、分析法課前準(zhǔn)備教師：發(fā)布任務(wù)、推送資源，在線答疑解惑。學(xué)生：接收學(xué)習(xí)任務(wù)，查找相關(guān)資料自主學(xué)習(xí)；提出疑問。線下教學(xué)過程批注Ⅰ.導(dǎo)入：復(fù)習(xí)提問：純電感交流電路的特點？電容器的特點？II.新課純電容交流電路的定義：一個忽略了漏電電阻和分布電感的電容器，稱為理想電容器。由正弦交流電源和理想電容器組成的交流電路模型，稱為純電容交流電路，如圖5-5-1所示。1．電壓、電流的數(shù)量關(guān)系實驗過程：按圖5-5-2連接好電路，在保證正弦交流電源頻率一定的條件下，任意改變信號源的電壓，同步記錄電壓表與電流表的示數(shù)。實驗現(xiàn)象及結(jié)論：從電壓表和電流表的示數(shù)可知，電壓與電流始終成正比，比值等于一個特定的常數(shù)，即上式叫作純電容交流電路的歐姆定律。容抗表示電容器對靜電感應(yīng)電流所呈現(xiàn)的阻礙作用。在純電容交流電路中，電壓與電流的最大值也服從歐姆定律。對于直流電，f=0，XC趨近于無窮大，可視為開路線。電容器這種隔直流，通交流；阻低頻，通高頻的性能被廣泛應(yīng)用于電子技術(shù)中。依公式畫出的電容器的電抗特性曲線（頻率與容抗的關(guān)系曲線）如圖5-5-3所示。2．電流、電壓的相位關(guān)系我們通過圖5-5-4所示的實驗，開關(guān)S閉合以后，仔細(xì)觀察電壓表、電流表的指針擺動情況，從中可以得出結(jié)論：電壓滯后電流，正好與純電感交流電路的情況相反。下面通過理論分析，對純電容交流電路電壓、電流的相位關(guān)系做進(jìn)一步說明。根據(jù)電容的定義式可以得到電荷的變化量與電容、電壓變化的關(guān)系式為則純電容交流電路中的電流為設(shè)，繪出圖5-5-5所示的波形，仿照純電感交流電路進(jìn)行分析。在uC從零增大的瞬間，電壓變化率最大，電流iC也最大。隨著電壓的增大，電壓變化率逐漸減小，電流iC也逐漸減小。當(dāng)uC達(dá)到最大值時，電壓變化率為零，電流iC也變?yōu)榱恪Ｈ缓髐C逐漸減小，ΔuC為負(fù)值，電壓變化率為負(fù)值，電流也為負(fù)值。當(dāng)uC到達(dá)零時，電壓變化率達(dá)到負(fù)的最大值，電流達(dá)到負(fù)的最大值。通過以上分析得出結(jié)論：在純電容交流電路中，電流iC超前電壓uC，且與電源頻率無關(guān)。設(shè)電容器兩端的電壓為則電路中的電流為根據(jù)電壓和電流的解析式，畫出電流和電壓的波形和相量圖如圖5-5-6和圖5-5-7所示。3．純電容交流電路的瞬時功率純電容交流電路的瞬時功率等于電壓瞬時值與電流瞬時值的乘積，即將和代入上式得 由上式可以看出，純電容交流電路的瞬時功率p是隨時間按正弦規(guī)律變化的，其頻率為電源頻率的兩倍，振幅為UCIC，瞬時功率曲線如圖5-5-8所示。從圖中可以看出，純電容交流電路的有功功率為零，這說明純電容交流電路并不吸收電能。同純電感交流電路相似，雖然純電容交流電路不吸收能量，但是電容器和電源之間進(jìn)行著可逆的能量交換。為了表示電容器與電源之間能量轉(zhuǎn)換的能力，把瞬時功率的最大值稱為純電容交流電路的無功功率，用符號QC表示，即計算電容器的無功功率公式還可以變換為III.例題解析略。（見教材§5-5例題1，例題2）知應(yīng)會知識小結(jié)：（1）在純電容交流電路中，電流和電壓是同頻率正弦量（在恒定直流電路中，電容充滿電后電流恒為零，相當(dāng)于開路線）。（2）電流iC與電壓的變化率成正比，無論頻率高低，電流始終超前電壓。（3）電流、電壓最大值和有效值都服從歐姆定律，而瞬時值不服從歐姆定律，要特別注意。（4）電容器是儲能元件，它不吸收電能，其有功功率為零