RC串联电路的阻抗

平山县职业教育中心教案首页

编号：＿6＿号授课教师：＿＿＿宋翠平＿＿＿＿＿授课时间：＿5＿月＿＿＿＿

步骤教学内容

教

学

方

法

教

学

手

段

学

生

活

动

时

间

分

配

明确目标

一、明确目标：

教师解读学习目标

二、引入

任务1：

分析RC串联电路应把握的基本原则

1、串联电路中电流处处相等，选择正弦电流为参考正弦

量。2、电容元件两端电压uC相位滞后其电流iC相位π/2。

教师讲解RC串联电路电压间的关系

讲授

(口

述)

演示

启发

提问

讨论

展示

实物

展示

课件

板书

个别

回答

小组

讨论

代表

发言

7分

钟

操作示范一、教师讲解RC串联电路的阻抗

对进行处理，得：

式中U——电路总电压的有效值，单位是伏[特]，符

号为V；

I——电路中电流的有效值，单位是安[培]，符

号为A；

|Z|——电路的阻抗，单位是欧[姆]，符号为Ω。

其中

2

2

C

X

R

Z+

=

。|Z|是电阻、电容串联电路的阻抗，

它表示电阻和电容串联电路对交流电呈现阻碍作用。阻抗的

大小决定于电路参数（R、C）和电源频率。

阻抗三角形与电压三角形是相似三角形，阻抗

角ϕ也就是电压与电流的相位差的大小为

ϕ的大小只与电路参数R、C和电源频率有关，与

电压、电流大小无关。

教师

示范

课件

演示

教师

提问

课件

板书

演示

学生

抢答

小组

抢答

10

分

钟

二、教师讲解RC串联电路的功率

将电压三角形三边同时乘以I，就可以得到

功率三角形，如图4所示。

在电阻和电容串联的电路中，既有耗能元件

电阻，又有储能元件电容。因此，电源所提供的

功率一部分为有功功率，一部分为无功功率。且，

视在功率S与有功功率P、无功功率Q的关系遵从下

式：

2

2

C

Q

P

S+

=

电压与电流间的相位差ϕ是S

和P之间的夹角。

合作

学习

任务2

学生分析讨论试做下面习题：

在电子技术中，常常用到下图所示的电阻、电容串联电

路。其中C=10μF，R=Ω,输入电压Ui=5V,频率f=100Hz。求：

UC及输出电压U0各是多少ui与u0的相位差是多少

启发

诱导

重点

讲解

个别

指导

课件

板书

个人

操作

小组

操作

20

分

钟

解：该电路为RC串联电路，根据题意，以电流为参考正弦量，uR与i同相，u0（也就是电容器两端的电压uC）滞后I 900，ui超前u0 600。作出电流、电压相量图，如图所示。

因为φ+600=900，所以φ=900-600=300。

由阻抗三角形可知：

tanφ=XC/R

所以电阻的阻值为：

R=XC/tanφ

=1/2πfCtanφ

=1/(2××100××10-6×tan300)

≈23000Ω

输出电压U0的大小为：

U0=Uisinφ=1×sin300=

任务4

学生总结本节课的知识点

1、RC串联电路电压间的数量关系为

2

2

R

C

U

U

U+

=

。

2、RC串联电路的阻抗

2

2

C

X

R

Z+

=

。

3、电压与电流的相位差的大小为。ϕ的大小只与电路参数R、C和电源频率有关，与电压、电流大小无关。

4、RC串联电路的功率：有功功率为：P=I2R；电路的无