串联谐振电路教学设计新部编版
串联谐振电路的频率特性研究教学设计

串联谐振电路的频率特性研究教学设计一、课程基本描述课程名称:电工学实验所属学科:工学课程学时:20学时授课对象:飞行器动力工程专业开课单位:基础实验中心先修课程:电工学、大学物理实验选用教材:《电工学实验》中国民航大学校内讲义二、教学背景本课程是工科非电类各专业的技术基础课和必修课,是电工学理论的实验课程。
本课程逻辑性强,有广阔的工程背景,对培养学生的辨证思维能力,树立理论联系实际的科学观点和提高学生分析问题和解决问题的能力,都有重要的作用。
在教学过程中,尽量多与实际联系,让学生学会理论联系实际,激发学生的求知欲望和学习热情。
串联谐振电路是《电工学》里面的一个重要知识点,它既是前面正弦交流电路中R-L-C串联电路的延续和拓展,又是R-L-C混联电路的基础,起着承上启下的作用。
更是后面飞动专业要学习的变压器、电子技术和航空发动机的重要基础。
本环节从实验的角度,结合实际,使学生能更准确的理解串联谐振的含义,掌握该知识点。
授课对象为飞行器动力工程专业的大学二年级本科生。
学生学过与本课程有关的先修课程:电工学、大学物理实验等课程。
大多数学生对待实验比较认真、好学,能够达到课程的基本要求。
三、教学目标1、了解串联谐振现象,掌握串联谐振电路频率选择的特性,掌握用实验的方法绘制电流谐振曲线,了解串联谐振的应用;2、通过演示实验激发学生的学习热情和学习兴趣四、教学手段与方法本节课为了更有效的突出重点,突破难点,采用三种方法。
1、采用演示实验法,增强直观性,激发学生的学习兴趣。
2、采用多媒体教学,联系实际,吸引学生的注意力,有利于知识的掌握。
3、采用探究启发式的教学方法来调动学生学习的主动性。
五、教学准备实验器材:低频信号发生器、小灯泡、电阻、电感和电容,示波器、电工学实验箱。
多媒体课件。
六、教学过程1、观看演示实验,理解选频特性。
首先交代要演示的实验电路和要观察的实验现象。
板书实验电路图。
利用一个RLC串联电路,保证电源电压不变的情况下,只改变信号源的频率,观察并联在采样电阻两端的小灯泡的亮暗变化。
串联谐振教学设计

串联谐振教学设计串联谐振是指多个谐振元件按照一定的顺序或方式串联在一起,形成一个共振回路的现象。
在物理学、电子学和工程学中,串联谐振广泛应用于电路、声学和机械系统中。
本次教学设计将介绍串联谐振的基本概念、原理和特点,并设计一堂具体的物理教学课。
一、教学目标:1. 了解串联谐振的基本概念和原理;2. 掌握串联谐振的数学表达式和计算方法;3. 理解串联谐振的特点和应用;4. 能够通过实验和计算验证串联谐振的性质。
二、教学准备:1. 实验装置:串联谐振电路实验装置、交流电源、数字示波器等;2. 实验器材:电阻、电容、电感等元件;3. 教学资料:教材、教学PPT、实验报告模板等。
三、教学过程:1. 导入环节:通过提问的方式回顾学生对谐振的基本认识,并引出串联谐振的概念。
2. 理论讲解:a. 介绍串联谐振的概念和定义,与并联谐振的区别;b. 解释串联谐振的原理,包括电阻、电容和电感在电路中的作用;c. 推导串联谐振的数学表达式,包括谐振频率和谐振带宽的计算公式;d. 介绍串联谐振的特点和应用,如频率选择电路、滤波器等。
3. 实验演示:a. 示范如何组装串联谐振电路,并接入交流电源;b. 调节实验装置,观察串联谐振电路在不同频率下的电压响应;c. 使用数字示波器测量电压幅值和相位差,并绘制相应的波形图。
4. 计算实验:a. 发放实验报告模板,要求学生根据实验数据计算谐振频率和谐振带宽;b. 学生完成实验报告撰写,并提交老师检查;c. 老师批改实验报告,并和学生一起讨论实验结果。
5. 拓展应用:a. 引导学生思考串联谐振在电子、声学和机械领域的应用;b. 分组讨论并展示自己的拓展应用研究成果;c. 学生之间进行互评和点评,共同提高。
四、教学评价:1. 实验报告的批改和评分;2. 学生的课堂表现和参与度;3. 学生的拓展应用研究成果。
五、教学反思:通过本次教学设计,学生可以充分了解串联谐振的基本概念、原理和特点,掌握数学表达式和计算方法,并能够通过实验验证串联谐振的性质。
串联谐振(说课稿)
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《串联谐振电路》说课稿一、教材分析1、本节知识在教材中的地位和作用本课内容选自国家规划教材,周绍敏主编的《电工基础》第八章第五节本课教学内容是本章也是全书的一个重点,它既是前面四节纯电阻、纯电感、纯电容和RLC串联电路的延续和拓展,又是RLC混联电路的基础,起着承上启下的作用。
更是后面要学习的交流电动机、变压器和电子技术的重要基础。
2、教学目标的确立根据教学大纲的规定以及教学内容的结构特征和课时教学任务,依据学生的心理规律和素质教育的要求,结合学生的实际水平,确定本课的教学目标如下: 知识目标:(1)了解:串联谐振现象(2)理解: 串联谐振电路的特点(3)掌握:串联谐振的条件和谐振频率能力目标:(1)通过演示实验激发学生的学习热情和学习兴趣,培养学生勇于发现、主动探索的科学精神和观察、思维能力。
(2)通过公式推导和练习等培养学生的逻辑思维和分析、解决问题以及辨证思维能力。
(3)恰当地运用分层次教学法,使每个学生都能根据自己的能力学会知识,有成功的喜悦,激发学生的学习积极性。
德育目标通过观察实验现象,培养学生严谨的科学作风和具体问题具体分析的能力,通过提问、练习培养学生理论联系实际的能力。
3、教学重点、难点(1)重点、难点的确立教学重点:串联谐振的条件、谐振频率及其特点以上知识是RLC串联电路的应用知识,是今后学习电动机、变压器、电子技术的基础,特别是在收音机、电视机以及通信设备中应用更广泛,所确定为教学重点。
教学难点:串联谐振公式的应用在串联谐振公式中涉及到的物理量多,其中电容和电感的单位比较小,计算复杂容易出错,将其确定为难点。
(2)重难点的处理和突破通过演示实验、公式推导使学生理解掌握重点知识,培养学生的观察能力和分析问题的能力。
通过民主式探究法,学生能将公式中的各个量及各量之间的关系搞清楚,加强理解和记忆,掌握重点知识。
通过练习突破难点,只有动手做练习才能检查自己对知识的掌握,同时还要复习前面的知识,将前后知识联系贯穿起来,做到有的放矢。
串联谐振课程设计
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串联谐振课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解并掌握串联谐振电路的基本原理,包括谐振频率、品质因数的概念;2. 学生能够运用公式计算串联谐振电路中的电压、电流及功率等参数;3. 学生能够识别并分析实际电路中的串联谐振现象。
技能目标:1. 学生能够自主搭建串联谐振电路,并进行实验操作;2. 学生能够运用所学知识解决实际电路中与串联谐振相关的问题;3. 学生能够运用科学方法,通过实验数据进行分析、处理,得出正确的结论。
情感态度价值观目标:1. 学生在学习过程中,培养对物理现象的好奇心和探索精神;2. 学生通过实验和团队合作,培养严谨、求实的科学态度;3. 学生能够认识到串联谐振电路在实际应用中的重要性,增强对物理学的兴趣和认识。
本课程针对高中物理学科,结合学生年级特点,以串联谐振电路为主题,注重理论知识与实际操作相结合。
课程旨在帮助学生掌握基本原理,提高实验操作和分析问题的能力,同时培养科学素养和团队合作精神。
通过具体、可衡量的课程目标,为教学设计和评估提供明确方向。
二、教学内容- 串联谐振电路的定义及特点;- 谐振频率、固有频率的计算方法;- 品质因数的概念及其计算;- 串联谐振电路中电压、电流的分布规律;- 串联谐振电路在无线电技术中的应用。
2. 实践操作:- 搭建串联谐振电路,观察谐振现象;- 测量不同频率下的电压、电流,分析数据变化;- 探究影响谐振频率和品质因数的因素;- 设计简单的无线电接收装置,体验串联谐振电路的实际应用。
3. 教学大纲:- 第一课时:导入新课,介绍串联谐振电路的定义及特点,学习谐振频率和品质因数的计算方法;- 第二课时:分析串联谐振电路中电压、电流的分布规律,进行实验观察;- 第三课时:学习影响谐振频率和品质因数的因素,进行实验探究;- 第四课时:串联谐振电路的应用,设计无线电接收装置,总结课程。
教学内容依据课程目标,结合教材章节,系统性地安排了理论知识、实践操作和教学进度。
6谐振与互感电路教学设计

三、教学目标
1.理解RLC串联电路发生谐振的条件,掌握谐振角频率 的概念。 2.理解RLC串联电路发生谐振时的电路特性。 3.了解RLC串联电路发生谐振时的能量转换与传输过程。 4.了解特性阻抗、品质因数的物理意义。 5.理解RLC串联电路幅频特性曲线。 6.了解线圈与电容并联电路发生谐振时的电路特性。 7.理解互感系数、耦合系数的物理意义。 8.掌握同名端的概念及标记方法。 9.掌握含互感支路的VCR关系。 10.掌握含互感电路的分析方法。 11.理解理想变压器的伏安关系和阻抗变换特性。
四 . 教学设计与教学方法 1. 学时分配 参考学时 (10学时) (根据生源情况参考)
2 2 2 2 2 10 教 学 内 容
交流电路中的谐振现象及串 联谐振电路 并联谐振电路,线圈的互感 互感线圈的同名端、含互感 支路的VCR关系 含互感电路的分析方法 理想变压器及电路的计算
2. 单元内容导入 互动、导入: 谐振是正弦电路中可能发生的一种特殊现象, 它在电子和通讯工程中得到广泛应用,但在电力 系统中,发生谐振有可能破坏系统的正常工作。 当两个或两个以上电感元件之间存在磁耦合 时,会对电路产生什么样的影响?如何将互感耦 合应用于工程实践,当磁耦合带来干扰时应如何 应对呢?
4. 教学方法、学生易出现问题及解决办法 (参考共享课教学录像)
3. 教学重点: ① RLC串联电路发生谐振的条件。 ② RLC串联电路发生谐振时的电路特性。 ③ RLC串联电路幅频特性曲线。 ④ 互感系数、耦合系数 ⑤ 同名端的概念及标记方法。 ⑥ 含互感支路的VCR关系。 ⑦ 含互感电路的分析方法。 ⑧ 理想变压器 教学难点: ① RLC串联电路幅频特性曲线 ② 互感概念、互感支路的VCR关系、含互感电路的 分析方法。
实验十__RLC串联谐振电路PPT教案

360
4、RLC串联电路幅频特性
Z R j(L 1 ) c
(1)谐振条件
当XL=XC时电路谐振.1
谐振频率:
f0
2 LC
(2)电路串联谐振的特点:
①阻抗最小. Z = R. (输入端电压最小) Q测量值和计算值不同
②电流最大. I0 = U/R. (UR上电压最大)
③Φωi(相位) = 0.
Q:回路品质因数,一般情况下
R 0CR R
Q>>1
RLC串联谐振电路 R=0 和 R=20欧姆测两次
(3)UC~f曲线和UL~f曲线 (L、C上电压随频率变化的关系)
当保持信号电压U不
变而改变信号频率时 UL UC
1
因,此L、我C们上可电使压用随点频测率
UC
UL
法改测变量。输出电压幅频
特要性求的信方号法源测是量恒其压频源 0 率,特所性以。在测量过程中
实验日期
班级 姓名 学号
数据处理 f 0
1
2 LC
Q0 = UC/U = ? Q20= UC/U = ?
实验考核: RLC串联谐振电路 实验日期
班级 姓名 学号
绘图:
绘图:
数据处理
1
标
标
f0
2 LC
注
注
Q0 = UC/U = ?
Q20= UC/U = ?
四、回答问题(不作)
(1)谐振时,电阻R两端电压为 什么与电源电压不相等?电容两 端的电压是否等于电感两端的电 压? (2)为什么做串联谐振电路实 验时,在谐振频率附近信号源输 出电压显著下降? (3)用一只标准电容器,应用 谐振原理,设计测量未知电感的
f 2 1 ~ 相频特性
串联谐振电路教学设计

《串联谐振电路》教学设计三、串联谐振的特征1.阻抗模与电流谐振时,电路的阻抗模达到最小值,电流达到最大值图2 阻抗模与电流等随频率变化曲线min Z R Z ==max 0I RUI ==2.能量关系图3 串联谐振时能量交换示意图OCω1LωRZffOIIf fP =UI cos ϕ=UI=S =RI 02=U 2/RQ =0电源供给电路的能量全部被电阻所消耗,能量的交换只发生在电感线圈与电容器之间。
3.电压关系谐振时,由于C L X X =,所以有CL U U &&-=,即 0CL =+U U &&。
电感电压与电容电压相互抵消,电源电压全部作用于电阻,U U &&=R。
故串联谐振也称为电压谐振。
图4 串联谐振时相量图必须注意的是,虽然串联谐振时电感电压与电容电压之和为零,但两者自身的端电压并不为零,并且可以高出电源电压很多倍。
U R X X R UX I U ⋅==⋅=L L L L U RX X R UX I U ⋅==⋅=C C C C 如果R X X >>=C L ,则U U U >>=C L 。
这种情况称为过电压现象。
在电力系统中,通常要求避免发生串联谐振,以防止过电压击穿电感线圈或电容器的绝缘保护;而在无线通信中,则经常利用串联谐振获取几十、乃至几百倍的过电压,以提取、放大特定频率的信号。
L U 、C U 与电源电压U 的比值,称为品质因数Q 。
则CRR L U U U U Q 00C L 1ωω====四、串联谐振的应用1L L1e 2e 3e 1f 2f 3f LR图5 接收机输入电路图 图6 接收机输入电路等效电路图串联谐振最典型的应用是在无线电通信中用来选择接收信号。
图5所示为典型的接收机输入电路。
该电路的作用,就是从天线接收到的众多频率的信号中,将所需的电磁波信号拣选出来,同时抑制其它干扰信号。
输入电路的主体部分包括天线线圈1L ,和由电感线圈L 、可变电容器C 构成的串联谐振电路。
电工基础教案13RLC串联谐振电路

RLC串联谐振电路授课教案课题模块三正弦交流电路课题四RLC串联谐振电路授课班级授课时间教学目的1.掌握产生谐振的条件2.掌握谐振的特征教学重点及难点重点:产生谐振的条件及其特征难点:谐振频率的计算教学内容纲要教学方法一、串联谐振条件及特征1、谐振定义:含有电容元件和电感元件的线性无源二端网络对某一频率的正弦激励(达到稳态时)所呈现的端口电压和端口电流同相的现象。
2、推导:如图 3-1 所示 R-L-C 串联电路:图3-1当,即 Z 的虚部为 0 时,总电压与总电流同相,电路将发生谐振。
推导结论:1.谐振条件:2.谐振频率:(固有频率)3.调谐方法:①当固定时,调节电源频率,使。
②当电源频率固定时,调节 L 或 C ,使。
4.串联谐振的特点:①电压、电流同相位,电路呈电阻性。
②阻抗最小,(当 U 一定时)电流最大。
③ 串联谐振时,电感电压与电容电压大小相等、方向相反,即;电阻电压等于外加电源电压,即。
如图3-2图3-2④电感(容)电压有可能远远大于外加电源电压。
(电压谐振)式中称为特性阻抗,称为品质因数。
当时,⑤串联谐振时电源只向电阻提供有功功率,。
图3-35.谐振曲线:见图3-3, Q 越高,谐振曲线越尖,选择性越好,但通频带 B 越窄()。
通频带窄会引起失真现象,因此设计电路时候必须全盘考虑。
例:收音机的调谐电路由磁性天线电感与的可变电容器串联。
求对 560kHz 和 990kHz 电台信号谐振时的电容值。
解:由可知( 1 )当时,电路的谐振频率( 2 )当时教学反思作业布置练习册课题四1、2、3课本73页1、2、3。
RLC串联电路的谐振教学设计

目前,“每页只有一两句话或者一两幅画”的、文科类标题式显示方式,很流行,这种方式看起来很“清爽”。但在理工科教学的时候,每页显示的信息量过少,难以完整展示公式的推导、现象或者结果的来龙去脉。本微课,采用的是类似传统教学的大白板,分区显示的方式。这样可以保证在一页中保留紧接着还“用得着的”电路图、数据等有用信息。
5、熟悉RLC串联电路品质因数的概念
6、掌握RLC串联电路带宽、品质因数以及频率选择性好坏的关系;
7、了解收音机输入回路调谐的工作原理;
8、掌握RLC串联谐振相关的定量分析方法。
三、教学方法与手段
1、问题的引入(用时:23”)
(1)方法:通过一个应用引入话题。
(2)具体做法:动画+提问题。
(3)问题的内容:面对不同频率的电台,收音机是如何实现电台选择的呢?
然后,直接告诉学生,要知道答案,必须学谐振的基础知识。
((用时:1’31”)
(1)介绍什么是谐振(定义)
(2)推导RLC串联电路谐振条件
注意,这里将引出:电路的固有频率概念、及求解公式。
(3)RLC串联电路谐振时的现象
这里显示RLC串联电路的频率特性,从特性中看到:谐振时,电路电流出现最大值的现象。
(这句话很重要,承上启下,话题转入对收音机输入回路的研究)
4、谐振应用——收音机选台(用时:2’56”)
介绍收音机的输入回路(展示实物图片),及其等效电路。特别说明RLC等效电路中R的组成,以及电路的信号源的来源。
介绍选台的方法——调谐。(什么是“调”、什么是“谐”)
用动画(从频率域)再次展示输入回路,如何利用谐振进行频率选择的。(第二个台用音乐,这样可以释放前面学习带来的紧张情绪)
RLC串联谐振电路的教程

表1 RLC串联电路谐振点状态测试记录
R(Ω) 100
f0 (KHZ)
测量数据
UR(V) UL(V)
UC(V)
计算值
I=UR/R Q=UC/U (mA)
是电源频率的函数。我们调节电源频率或电路参数, 使XL=XC,电流和电压Ui同相位,电路的这种状态称为 谐振。因为是RLC串联电路发生的谐振,所以又称为串 联谐振.
由: XL XC 推 出 L 1 C 0
谐振角频率为: 0 1 LC
谐振频率为:
f0
2
1 LC
显然,谐振频率只与电路参数L和C有关,而与电阻 R和电源的频率无关。要实现电路谐振,可通过分别调 整电源频率f、电感L、电容C来使电路发生谐振.本实 验是固定电感L和电容C。改变电源频率f,使电路发生 谐振Ω) 时I与频率f之间的频率特性曲线。
2、通过实验总结RLC串联谐振电路的主 要特点。
下次实验内容 互感电路
3、品质因数Q
谐振时电感上的电压UL(或电容上的电压UC)与 输入信号电源US之比为电路的品质因数Q 。
Q UL UC 0L
1
L C
US US
R 0RC
R
当电路的电感L和电容C保持不变时, Q值由电 路中的总电阻决定,电阻R越小,品质因数Q越大。
4、幅频特性曲线
在图1所示电路中,若电源电压有效值不变而频 率f改变时,电路中感抗、容抗随之变化,电路中的 电流也随频率f变化而变化。电流随频率变化的曲线 称为电流谐振曲线,亦称幅频特性,如图2所示。
图1
教案101串联谐振

教案101串联谐振教案:串联谐振教案目标:1.理解串联谐振的工作原理和特点;2.掌握串联谐振的计算公式和实验方法;3.通过实验,观察和分析串联谐振的现象和曲线特征。
教学重点:1.串联谐振的概念和工作原理;2.串联谐振电路的计算公式和实验方法。
教学难点:1.串联谐振曲线的特点和分析;2.如何利用串联谐振电路的性质完成实际应用。
教学准备:1.教师准备:投影仪、电子白板;2.学生准备:实验器材(电感器、电容器、电阻器、万用表等)。
教学步骤:Step 1:导入新知(时间估计:10分钟)1.教师通过投影仪介绍串联谐振的概念,并与学生讨论谐振现象的相关知识;2.引导学生思考谐振现象的产生原因,并与学生一起分析并总结谐振电路的特点。
Step 2:探究谐振电路的参数(时间估计:15分钟)1.教师引导学生通过实验仪器测量电感器、电容器和电阻器的参数,并记录相应数值;2.教师给出计算谐振频率的公式,并与学生一起进行数值计算。
Step 3:观察和分析谐振曲线(时间估计:25分钟)1.教师通过实验装置搭建串联谐振电路,并连接到示波器上;2.学生观察并记录示波器上的谐振曲线,并分析曲线的特点(如幅度、相位差等);3.学生根据实验数据,绘制谐振曲线图,并与理论曲线进行对比。
Step 4:应用实例讨论(时间估计:20分钟)1.教师给出实际应用实例(如天线、滤波器等);2.学生根据所学知识和实验结果,讨论如何利用串联谐振电路实现相应功能;3.学生分组进行小组讨论,并选取一个实际应用进行展示。
Step 5:小结与拓展(时间估计:10分钟)1.教师对本节课的内容进行小结,并强调串联谐振电路的重要性和实际应用;2.教师布置相关阅读作业,拓展学生对串联谐振电路的了解和应用。
教学延伸:1.学生可以参考相关书籍或网络资料,深入了解和应用串联谐振电路;2. 学生可以利用电子仿真软件(如Multisim等)进行串联谐振电路的模拟实验。
教学反思:通过本次课程,学生对串联谐振的概念、特点和应用有了初步的了解。
RLC串联谐振电路教学设计

RLC串联谐振电路教学设计一、实验原理二、实验目的1.了解并掌握RLC串联谐振电路的基本原理;2.学习使用频率信号发生器测量电路的谐振频率;3.观察不同电阻值对谐振频率的影响。
三、实验器材1.频率信号发生器;2.电阻箱;3.电感线圈;4.电容器;5.交流电压表;6.直流电压表;7.万用表;8.示波器。
四、实验步骤1.按照实验电路连接图连接线路,并注意正确接线;2.调节信号发生器的频率为50Hz;3.调节电阻箱的电阻值为100Ω;4.观察并记录示波器上波形的振幅;5.将频率信号发生器的频率逐渐增加,直到读数最大;6.记录此时示波器上波形的振幅,并记录频率值;7.通过电感和电容的数值计算得到理论值,并与实际测量值进行比较。
五、实验结果及分析1.测量各种不同电阻值下的电路谐振频率和振幅,分析不同电阻值与谐振现象的关系;2.比较实际测量值与理论计算值的差异,分析可能的原因。
六、实验注意事项1.实验过程需谨慎操作电路设备,切勿短路或接错线;2.频率信号发生器的操作需注意频率范围的设定,避免过大或过小的频率值;3.注意实验过程中示波器、电阻箱、电感线圈和电容器的选择和操作;4.实验完成后,关闭电源和设备,清理实验现场。
七、实验拓展1.改变电感线圈和电容器的数值,观察谐振现象的变化;2.利用示波器观察并记录电压波形;3.根据测量结果绘制电流-频率曲线和电压-频率曲线。
八、实验总结通过本次实验,我对RLC串联谐振电路的工作原理和实验操作过程有了更深入的了解。
通过测量和计算,我掌握了测量电路谐振频率的方法。
另外,我也意识到了电阻对谐振频率的影响。
实验中,我认为电路连接的准确性和设备的选择和操作非常重要,我会更加注重这些细节。
通过这次实验,我对电路的理论和实验操作有了更全面的认识,为我今后深入学习电路相关知识奠定了坚实的基础。
电路课程设计——RLC串联谐振

电路课程设计报告课程设计题目RLC串联谐振要求完成的内容:(1)验证RLC串联谐振电路的谐振条件和特点,加深对其理论的认识和理解。
(2)探究品质因数Q对电路的影响,并理解其物理意义。
(3)用双踪示波器观察谐振电路的相位幅值关系。
(4)对RLC串联谐振电路做相频、幅频分析。
要求:(1)根据设计要求,确定电路的设计方案,初选电路元器件,设置参数。
(2)仿真分析、测量电路的相关参数,修改、复核,使之满足设计要求。
(3)综合分析计算电路参数,验证满足设计要求后,认真完成设计报告。
评分标准:(1)设计思路是否清晰;(2)单元电路正确与否;(3)整体电路是否完整及满足设计要求;(4)说理说明是否正确;(5)报告格式及版面是否清晰。
指导教师评语:评定成绩为:指导教师签名:年月日电气短学期课程设计课题:RLC串联谐振一、设计目的(1)验证RLC串联谐振电路的谐振条件和特点,加深对其理论的认识和理解。
(2)探究品质因数Q对电路的影响,并理解其物理意义。
(3)用双踪示波器观察谐振电路的相位幅值关系。
(4)对RLC串联谐振电路做相频、幅频分析。
二、设计原理在图13-1所示的RLC串联电路中,当正弦交流信号u i的频率f改变时,电路中的感抗、容抗随之而变,电路中的电流也随f而变。
取电阻R上的电压为输出u0,以频率f为横坐标,输出电压u0的有效值U0为纵坐标,绘出光滑的曲线,即为输出电压的幅频特性,如图13-2所示。
图13-1 RLC串联电路图13-2 幅频特性1. 谐振在LC 2/10π==f f 时,C L X X =,电路发生谐振。
f 0称为谐振频率,即幅频特性曲线尖峰所在的频率点,此时电路呈纯阻性,电路的阻抗模最小。
在输入电压u i 一定时,电路中的电流i 达到最大值,且与输入电压u i 同相位。
这时i 0U RI U ==,i C L QU U U ==,其中Q 称为电路的品质因数。
2. 电路品质因数Q 值的测量方法1)根据公式i C i L /U U U /U Q ==测定,其中U L 、U C 分别为谐振时电感L 和电容C 上的电压有效值;2)通过测量谐振曲线的通频带宽度12f f f -=∆,再根据f /f Q 0∆=求出Q 值。
串联谐振电路说课稿
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《串联谐振电路》说课稿——欧丹一、说教材:《电工基础》这本书是电子专业的专业基础知识学习用书,它和《电子技术》一书一起构成了电子专业这栋大厦的基石。
《串联谐振电路》这一小节是《电工基础》一书中一个知识综合性比较强的小节,从它开始《电工基础》一书从时域分析过渡到频域分析。
所以,它起着承上启下的重要作用。
二、说教学目标:1、知识目标:(1)掌握串联谐振电路谐振的条件、特点和应用(2)对谐振电路的选择性、通频带和品质因数有一个比较清晰的认识。
2、能力目标:(1)通过实验,培养和提高学生观察力、分析力以及理论和实践相结合的能力。
(2)通过公式推导和习题练习培养学生的逻辑思维和分析问题、解决问题的能力。
3、情感目标:通过观察实验和动手操作,培养学生严谨的科学作风。
并通过实验成功时学生的喜悦,激发学生的学习兴趣和探索精神。
三、说教学重点、难点:(1)教学重点:RLC串联谐振的条件、特点、谐振频率的计算。
(2)教学难点:RLC串联谐振电路谐振频率的计算公式中涉及到的物理量多,计算复杂容易出错,故将其确定为难点。
四、说教法:根据以教师为主导,学生为主体的教学原则。
我主要采用以下方法积极引导学生主动参与到教学过程中,使课堂由老师的课堂转变为学生主动探索和求知的课堂。
(1)演示法:增加直观性,激发学生的学习兴趣。
(2)探究法:让学生参与到探索验证过程中,使课堂不再枯燥激发学生的学习兴趣。
并良好的调动和培养学生的主观能动性,充分的尊重和体现学生的主体地位。
(3)讲授法:通过语言的讲述,使学生形成鲜明的表象和概念。
使学生情绪上得到感染,对前面两种教学方法进行内容上的补充和教学效果的增强。
五、说学法:教育的目的不仅仅在于让学生学会知识,更重要的是让学生学会学习并主动的学习。
变“要我学”为“我要学”,同时培养学生养成“会观察、善思考”的学习习惯。
所以积极引导学生进入观察→思考→讨论→验证→改进→验证→总结这样一个学习过程,充分发挥学生的主观能动性。
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教师学科教案[ 20 – 20 学年度第__学期]
任教学科:_____________
任教年级:_____________
任教老师:_____________
xx市实验学校
《串联谐振电路及其应用》教学设计
王昌宝2015.6
课题串联谐振电路及其应用
教学目标
1.掌握串联谐振电路的条件和特点。
2.掌握串联谐振电路选择性和品质因数的辨证关系。
3、了解串联谐振电路的应用。
教学重点串联谐振电路的特点及应用
教学难点串联谐振电路的选择性和品质因数的辨证关系。
教法演示法、提问法、讨论法
学法观察法、讨论法
教学过程
教学项目教学内容学生活动教学意图备注导入演示收音机收台------引出串联谐振电路学生观察激发学生
学习兴趣
讲新课
一、谐振的定义和条件
1.定义:在RLC串联电路中,当
电路端电压和电流同相时,电路呈电阻
性,电路的这种状态叫串联谐振。
2.串联谐振的条件
串联谐振的条件:
X L = X Cω0L =
C
1
ω
ω0 =
LC
1f
=
LC
π2
1
3.电路实现谐振的方法
(1)电源频率一定,可调节L或C
的大小来实现谐振。
(2)当电路参数L、C一定时,可
改变电源频率。
二、串联谐振的特点:
1.阻抗最小,且为纯电阻∣Z0∣
学生听讲
解决重点、
难点内容
= R 。
2.电路中电流最大,并与电源电压同相I 0 = 0Z U =R
U
3.电感和电容两端的电压相等,且相位相反,其大小为总电压的Q 倍(电压谐振)。
U L = U C = QU
其中:Q = R
L 0ω = CR 01
ω
Q ——串联谐振电路的品质因数。
(1)减小电阻,则电路消耗的能量就小,电路品质因数高。
(2)增大线圈的电感量L ,线圈储存的能量就多,在损耗一定时,同样说明电路品质好。
4.谐振时,电能仅供给电路中电阻消耗,电源与电路间不发生能量转换,而电感与电容间进行着磁场能和电场能的转换。
三、串联谐振的应用
1.收音机中的调谐接收回路。
Ppt 动画演示
2.调谐方法:改变C 或L 的值。
练习 1、选择题(8)、(9)。
2.填充题(5)~(9)。
练习 巩固、答疑 小结
1.谐振条件及谐振频率。
2.谐振特点:4点。
3.选择性与通频带的关系。
听讲、回答
问题 巩固
布置作业
问答与计算题(7)、(8)。
作业
巩固。