《电工技术》教学大纲14编.doc

电工技术课程教学大纲课程英文名称：Electrical Engineering课程代码：120000120课程性质：学科基础课适用专业：机械设计制造及其自动化、能源与动力工程、车辆工程、材料成型及控制工程总学时数：50 其中 讲课学时： 44 实验学时： 6 总学分数：3分编写人：吴德广 审核人： 罗庆跃一、课程简介（一）课程性质及其在课程体系中的地位电工技术是由电路与磁路、电机与电气控制技术、电气测量等多门课程整合而成，在机械与动力类专业中是一门必不可少的专业基础课程。通过电工技术课程的学习，使学生获得电工技术的基本理论、基本知识和基本技能，了解电工技术的应用及发展概况，为学习后续课程以及从事与本专业有关的工程技术等工作打下一定的基础。课程是面向这些专业学生开设的唯一电类基础课程，影响面大，受益面广。（二）课程教学目标通过该课程的学习，让学生获得电工技术的基本理论、基本知识和基本技能，为学习专业知识和职业技能打下良好基础；着重培养学生分析基本电路的能力，具备初步使用常规电器件与电气设备的能力，排除常规机械加工设备中常见的电器控制系统故障的基本能力；同时培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，提升学生在学术修养和整体思维等方面的素质。（三）课程教学的总体要求通过本课程的学习，要求学生重点掌握电路的基本定理定律、直流电路、单向交流电路与三相电路的分析方法；掌握磁路的计算方法、继电接触器控制系统的控制原理；了解交流铁心线圈的特点、变压器的结构与工作原理、三相异步电动机的结构与工作原理以及三相异步电机的特性。（四）课程基本内容概述电路的基本概念与基本定律、电路的分析方法、正弦交流电路、三相电路、磁路与铁芯线圈电路、交流电动机、继电接触器控制系统、工业企业供电与安全用电。（五）先修课程及后续课程先修课程：高等数学和大学物理后续课程：可编程序控制器应用技术、机电传动与控制和汽车电子技术二、课程教学总体安排（一）学时及学时分配建议学时分配建议表课 程 内 容教 学 环 节讲 课习题课实 验设 计电路的基本概念与基本定律42电路的分析方法822正弦交流电路822三相电路4磁路与铁芯线圈电路4交流电动机6继电接触器控制系统4工业企业供电与安全用电2总计（学时）4046（二）推荐教材及参考书目1、教材主编 秦曾煌.电工学（上册 电工技术）. 高等教育出版社.第七版.2012年2、参考书目主编 王鸿明.电工技术与电子技术.高等教育出版社.第二版.2009年 第2版 (2009niannn主编 曾令琴.电工学.电子工业出版社.2010年主编 刘 明.电工学电工技术.电子工业出版社.2013年（三）课程考核方式1、考核方式闭卷考试、实验、平时考核 （课堂、平时作业）2、成绩构成期末成绩70% 、实验10%、平时成绩20%，其中 课堂 10%、课外10%三、课程教学内容及教学要求第1章 电路的基本概念与基本定律（4学时）1、教学目标学会掌握几个基本定理定律、两个电源的特性和电功率的计，能了解电路的几个基本物理量。2、教学重点与难点（1）教学重点电源的特性；基尔霍夫电流和电压定律；电路中电位的计算方法。（2）教学难点基尔霍夫电流和电压定律；电路中电位的计算方法。3、教学方法与手段讲授、讨论4、教学主要内容 （1）电路的基本物理量：电流、电压和电动势。电路、电压正方向（参考方向）的概念。电功率的计算。（2）电压源（含恒压源）和电流源（含恒流源）的特性。（3） 基尔霍夫电流和电压定律。（4）电路中电位的计算方法。5、教学要求重点掌握几个基本定理定律，掌握两个电源的特性；电功率的计，了解电路的几个基本物理量。6、课后思考与练习30页 1.5.8、1.5.10、1.6.4、1.7.3第2章 电路的分析方法 （10学时）1、教学目标学会支路电流法、结点电压法、迭加原理和戴维南定理分析计算电路的方法。能掌握两种电源模型等效变换的方法，能了解电阻串连电路的等效变换和分压公式及电阻并联电路的等效变换和分流公式。2、教学重点与难点（1）教学重点支路电流法，结点电压法，迭加原理，两种电源模型等效变换，戴维南定理（2）教学难点迭加原理；戴维南定理。3、教学方法与手段讲授、讨论4、教学主要内容 （1）电阻串连电路的等效变换和分压公式及电阻并联电路的等效变换和分流公式。（2）两种电源模型等效变换的方法。（3）支路电流法、迭加原理和戴维南定理分析计算电路的方法。5、教学要求重点掌握支路电流法、结点电压法、迭加原理和戴维南定理分析计算电路的方法。掌握两种电源模型等效变换的方法，了解电阻串连电路的等效变换和分压公式及电阻并联电路的等效变换和分流公式。6、课后思考与练习73页 2.1.10、2.3.6、2.3.9、2.4.1、2.5.1、2.6.5、2.7.10、2.7.11第4章 正弦交流电路 （10学时）1、教学目标学会用相量法计算简单正弦交流电路，能掌握电路基本定律的相量形式、复数形式和相量图；有功功率的计算和提高功率因数的方法意义理，能了解正弦交流电量的三要素、相位法及有效值；交流电路的频率特性。2、教学重点与难点（1）教学重点电路基本定律的相量形式、复数形式和相量图；相量法计算（2）教学难点相量法计算3、教学方法与手段讲授、讨论4、教学主要内容 （1）正弦交流电量的三要素、相位法及有效值。（2）电路基本定律的相量形式、复数形式和相量图，用相量法计算简单正弦交流电路。（3）交流电路的频率特性（4）有功功率的计算，提高功率因数的方法和意义。5、教学要求重点掌握用相量法计算简单正弦交流电路，掌握电路基本定律的相量形式、复数形式和相量图；有功功率的计算和提高功率因数的方法意义理，了解正弦交流电量的三要素、相位法及有效值；交流电路的频率特性。6、课后思考与练习159页 4.2.4、4.4.8、4.4.11、4.5.4(e)、4.5.6、4.8.1第5章 三相电路 （4学时）1、教学目标 学会对称三相负载星形连接时的计算方法。能掌握对称三相负载三角形连接时的计算方法。能了解对称三相电源的特点、三相四线制、相电压、线电压及相、线电压的关系。2、教学重点与难点（1）教学重点三相负载星形连接时的计算方法；三相负载三角形连接时的计算方法（2）教学难点 三相负载星形连接时的计算方法；三相负载三角形连接时的计算方法3、教学方法与手段讲授、讨论4、教学主要内容 （1）三相电路概念（2）负载星形联接的三相电路（3）负载三角形联接的三相电路（4）三相功率5、教学要求重点掌握对称三相负载星形连接时的计算方法。掌握对称三相负载三角形连接时的计算方法。了解对称三相电源的特点、三相四线制、相电压、线电压及相、线电压的关系。6、课后思考与练习182页 5.2.6、5.2.7、5.4.1第6章 磁路与铁心线圈电路 （4学时）1、教学目标 学会三相变压器特性及应用，能掌握其它变压器在实际中的应用，能了解变压器的结构、分类、用途；变压器的空载及有载运行、损耗及效率。 2、教学重点与难点（1）教学重点变压器的外特性，损耗和效率；变压器的等效电路，理想变压器。（2）教学难点 理想变压器3、教学方法与手段讲授、讨论4、教学主要内容 （1）磁路的基本物理量。（2）磁性材料的磁性能。（3）磁路及其基本定律。（4）交流铁心线圈电路。（5）变压器。（6）电磁铁。5、教学要求重点掌握三相变压器特性及应用，掌握其它变压器在实际中的应用，了解变压器的结构、分类、用途；变压器的空载及有载运行、损耗及效率。6、课后思考与练习214页 6.1.6、6.3.2、6.3.9第7章 交流电动机 （6学时）1、教学目标 学会三相异步电机的使用常识，能掌握单相异步电机的启动原理，及实际中的应用；三相异步电机的基本电磁关系及电磁转动、运行特性，能了解三相异步电机的构造及转动原理。2、教学重点与难点（1）教学重点三相异步电机的基本电磁关系，三相异步电机的电磁转矩与运行特性。（2）教学难点三相异步电机的电磁转矩与运行特性3、教学方法与手段讲授、讨论4、教学主要内容 （1）三相异步电机的工作原理（2）三相异步电机的基本电磁关系（3）三相异步电机的电磁转矩与运行特性（4）三相异步电机的使用常识（5）单相异步电机5、教学要求掌握三相异步电机的使用常识，掌握单相异步电机的启动原理，及实际中的应用；三相异步电机的基本电磁关系及电磁转动、运行特性，了解三相异步电机的构造及转动原理。6、课后思考与练习：255页 7.3.4、7.4.8、7.4.9、7.4.11、7.4.13第10章 继电接触器控制系统 （4学时）1、教学目标 学会异步电机的控制与保护及起动，能了解常用低压控制电器。2、教学重点与难点（1）教学重点异步电机的控制与保护及起动（2）教学难点异步电机的控制3、教学方法与手段讲授、讨论4、教学主要内容 （1）常用的低压控制电器（2）异步电机的控制与保护电路5、教学要求掌握异步电机的控制与保护及起动，了解常用低压控制电器6、课后思考与练习304页 10.2.3、 10.2.5、 10.4.1、 10.5.1第12章 工业企业供电与安全用电 （2学时）1、教学目标 学会空气开关和漏电开关的原理及使用，能了解触电及防止和电器保护接地及接零。2、教学重点与难点（1）教学重点触电；保护措施；保护接零；空气开关和漏电开关（2）教学难点 保护接零3、教学方法与手段讲授、讨论4、教学主要内容 （1）触电（2）保护措施（3）保护接零（4）空气开关和漏电开关5、教学要求掌握空气开关和漏电开关的原理及使用，了解触电及防止和电器保护接地及接零。6、课后思考与练习397页 12.1.1、 12.3.3四、实验要求（一）实验的目的与要求1、目的通过实验帮助学生学习和运用所学的理论知识处理实际问题，验证、消化和巩固所学的理论知识，获得必要的实验技能和科学研究的方法。2、要求（1）熟练掌握常用电工电子仪器、使用方法，掌握电量的测量方法R、L、C元件参数的测量方法。（2）实验操作：安全、操作规范，通电前须经教师检查认可。实验前预习实验内容，熟悉实验装置，正确布局和联接实验电路，认真观察实验现象和正确读取数据。 （3）独立地写出有理论分析、实事求是、文理通顺、字迹端正的实验报告。（二）实验项目名称、学时分配表实验学时分配表序号实验项目名称实验学时实验类型实验内容必做或选做每组人数1基本电工仪表的使用与测量误差的计算2验证性学习使用基本电工仪表，会读数，能够计算仪表误差和根据实际情况选用相应的仪表。必做22线性与非线性电路元件伏安特性的测绘2验证性测定线性电阻器、非线性白炽灯泡、半导体二极管和稳压二极管的伏安特性。选做23基尔霍夫定律验证及叠加原理2验证性验证基尔霍夫定律、迭加原理的正确性，加深对基尔霍夫定律适和迭加原理用范围的理解。选做24电压源与电流源的等效变换2验证性测定直流稳压电源与实际电压源的外特性；测定电流源的外特性；测定电源等效变换的条件。选做25三相电路参数的测量2验证性三相负载作星形联接、三角形联接的方法， 验证这两种接法下线、相电压及线、相电流之间的关系。选做26正弦稳态交流电路相量的研究（日光灯功率因数提高实验）2综合性验证单相交流电路中的电流、电压相量关系：日光灯线路接线与测量；学习功率表的使用方法。并联电路电路功率因数的改善方法及测量。选做2（三）考核方式根据平时实验考勤登记表、平时的实验预习、平时实验操作和每次的实验报告，确定评分结果。电工技术课程实验教学大纲课程编码：120000120课程性质；非独立设课课程属性：专业基础实验课适用专业：机械设计制造及其自动化、能源与动力工程、车辆工程、材料成型及控制工程学 时：总学时 50 实验学时 6 编写人：吴德广 审定人：罗庆跃一、课程简介电工电子实验是机械与动力类专业学生的一门重要的实践性技术基础课程，是培养学生动手能力的重要实践环节。课程的主要内容：常用电工电子仪器、仪表的使用，电量的测量，电子元器件参数的测量，电路定律、定理的验证。并提供实验设备，开展相应实验，获取实验结果，分析结果误差，得出实验结论的全过程。二、实验教学目的及要求1、实验教学目的：通过该实验课程的基本训练，使学生初步具备电工测试知识与实验技能。为学习后续课程和从事工程技术工作打下坚实基础。2、实验教学要求：（1）实验仪表和仪器：熟练掌握万用电表、电压表、电流表，掌握功率表、直流稳压电源等电子仪器和设备正确使用方法。 （2）测试方法：熟练掌握电压、电流等电量的测量方法。掌握电子元件参数的测量方法。 （3）实验操作：安全、操作规范，通电前须经教师检查认可。实验前预习实验内容，熟悉实验装置，正确布局和联接实验电路，认真观察实验现象和正确读取数据，通过实验培养理论联系实际的学风和科学研究态度。（4）能独立地写出有理论分析的、文理通顺的、字迹端正的实验报告。三、实验项目设置表序号实验项目名称实验学时每组人数选做或必做实验类型1基本电工仪表的使用与测量误差的计算22必做验证性2线性与非线性电路元件伏安特性的测绘22选做验证性3基尔霍夫定律验证及叠加原理22选做验证性4电压源与电流源的等效变换22选做验证性5三相电路参数的测量22选做验证性6正弦稳态交流电路相量的研究（日光灯功率因数提高实验）22选做综合性四、单项实验的内容和要求1、基本电工仪表的使用及测量误差的计算实验目的与要求：（1）学习电流表、电压表等常用电工仪表的使用方法。（2）掌握线性电阻元件、非线性电阻元件（晶体二极管）、电压源的伏安特性及其测定方法。（3）对测量结果做误差分析。实验内容：（1）用“分流法”测量电流表的内阻；（2）用“分压法”测量电压表的内阻；（3）仪表内阻引起的测量误差的计算。主要仪器设备：DGJ-1型高性能电工技术实验装置一台、双踪示波器一台。2、线性与非线性电路元件伏安特性的测绘实验目的与要求：（1） 学会识别常用电路元件的方法。 （2）掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的测绘。 （3）掌握实验台上直流电工仪表和设备的使用方法。实验内容：测定线性电阻器的伏安特性； 测定非线性白炽灯泡的伏安特性； 测定半导体二极管的伏安特性；测定稳压二极管的伏安特性。主要仪器设备：DGJ-1型高性能电工技术实验装置一台、双踪示波器一台。3、4、基尔霍夫定律验证和叠加原理实验目的与要求：（1）验证基尔霍夫定律、迭加原理的正确性，加深对基尔霍夫定律适和迭加原理用范围的理解。（2） 学会用电流插头、插座测量各支路电流。实验内容：利用 “基尔霍夫定律/叠加原理”线路，将电流插头分别插入三条支路，读出并记录电流值；分别测量两路电源及电阻元件上的电压值并记录。主要仪器设备：DGJ-1型高性能电工技术实验装置一台、双踪示波器一台。4、电压源与电流源的等效变换实验目的与要求：（1）测定直流稳压电源的外特性（2）测定电流源的外特性（3）测定电源等效变换的条件实验内容：（1）测定直流稳压