P正弦交流電的基本概念教案

9章下名稱§7——1交流電的產(chǎn)生 授課講授課形式 時2 班級教學(xué)目的.掌握交流電的概念及其變化規(guī)律。.了解交流電的波形圖表示法。教學(xué)重點交流電的變化規(guī)律及波形圖表示法。教學(xué)難點交流電的波形圖表示法。輔助手段多媒體演示 課外作業(yè)教學(xué)過程課前復(fù)習(xí).電流產(chǎn)生磁場。.磁場對電流的作用力。.電磁感應(yīng)現(xiàn)象E=Blvsin0新課教學(xué)一、交流電的產(chǎn)生演示：由圖引出交流電的概念。實驗設(shè)備的組成」「磁場〔_線圈實驗原理：電磁感應(yīng)實驗現(xiàn)象：線圈轉(zhuǎn)一周，電流表的指針左右擺動一次。問：線圈中產(chǎn)生的電流有何特點？.交流電的定義：強度和方向都隨時間作周期性變化的電流叫交流電。.交流電的變化規(guī)律中性面定義：跟磁力線垂直的平面叫中性面。(1)線圈平面跟中性面重合的時刻開始計時某一瞬間整個線圈中的感應(yīng)電動勢：e=2Blvsin3t或者e=Emsin3tEm=2Blv式中：e 電動勢的瞬時值Em電動勢的最大值由上式知在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動的線圈里產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢是按正弦規(guī)律變化的。當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到與磁感線平行的位置時，由于3t=兀/2,sin3t=1,所以此時的感應(yīng)電動勢最大e=2Blv；當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到與磁感線垂直時，此時感應(yīng)電動勢最小，e=0。若線圈和電阻組成閉合電路，則電路中就有感應(yīng)電流。I=e=Emsin3t=Isin3t

RR m式中：R——整個閉合電路的電阻Im 電流的最大值，一一電流強度的瞬時值④電壓的瞬時值U=IR'=1mR'sin3t=Umsin3t式中：Rf——某段導(dǎo)線的電阻Um—電壓的最大值由上可知：感應(yīng)電動勢、感應(yīng)電流、外電路中一段導(dǎo)線上的電壓都按正弦規(guī)律變化。2）線圈平面跟中性面有一夾角中時開始計時e=Emsin（3t+中）i=Imsin（3+中）U=Umsin（3什中）正弦交流電：按正弦規(guī)律變化的交流電。二、交流電的波形圖波形圖的畫法：.建立坐標(biāo)系.找點，連線d|a!da尸d a說明:從圖上可以看出，線圈平面經(jīng)過中性面一次，感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流的方向就改變一次，線圈轉(zhuǎn)動一周，感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流的方向改變兩次。.學(xué)生練習(xí)：用描點法畫出I=Isin3t和u=Usin(W+⑺的圖形，其中w=工m m6

9章下名稱§7——2表征交流電的物理量授課形式講授課時2班級教學(xué)目的.掌握正弦交流電的三要素（有效值、頻率、初相）。.掌握相位差的概念。.理解正弦交流電的變化規(guī)律。教學(xué)重點正弦交流電的三要素教學(xué)難點.有效值。.相位和相位差。輔助手段多媒體演示課外作業(yè)教學(xué)過程課刖復(fù)習(xí)： 0.02s S.交流電是按什么規(guī)律變化的？.寫出交流電流、電壓和電動勢的解析式。新課教學(xué)一、表征交流電變化快慢的物理量一周期、頻率、角頻率.周期定義：交流電完成一次周期性變化所需的時間。符號：T。單位：s。性質(zhì)：表示交流電變化的快慢。根據(jù)周期T的含義可知道，周期愈長，表示交流電變化的愈慢；周期愈短，表示交流電變化的愈快。在我國普遍應(yīng)用在工農(nóng)業(yè)上的交流電的周期是0.02s,即T=0.02s。這就說明，每經(jīng)過0.02s,交流電就重復(fù)一次（即變化一個循環(huán)），也就是說其電角變化了360°或2n弧度。.頻率定義：交流電在1s內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)。符號：f。單位：Hz。性質(zhì)：表示交流電變化的快慢。我國規(guī)定電力方面的標(biāo)準(zhǔn)頻率為f=50Hz,稱這個標(biāo)準(zhǔn)頻率為“工頻”（即工業(yè)頻率）。工廠中的電動機，在日常生活中用的電燈，都是用的50Hz的交流電，一般發(fā)電廠所發(fā)出的交流電也都是50Hz的交流電。.周期與頻率的關(guān)系：T=—f.角頻率定義：交流電每秒鐘所變化的角度：3=25=2兀fT單位：rad/s例試求工頻電流的角頻率。解：工頻電流的頻率為f=50Hz則其角頻率為3=2nf=2nX50=314rad/s二、最大值和有效值.最大值：交流電在一個周期內(nèi)所能達(dá)到的最大數(shù)值。用Im、Um、Em表示。.有效值：讓交流電和直流電通過同樣阻值的電阻，若它們在同一時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等，就把這一直流電的數(shù)值叫這一交流電的有效值。用E、U、I分別表示交流電的電動勢、電壓、電流的有效值。.正弦交流電有效值和最大值之間的關(guān)系E=Em=0.707Em（適用與正弦交流電）U=Um=0707Umv2I=Im=0.707I22 m說明：（1）各種使用交流電的電氣設(shè)備上所標(biāo)的額定電壓、額定電流的數(shù)值及一般交流電流表、交流電壓表測量的數(shù)值，都是有效值。（2）以后提到交流電的數(shù)值，凡沒特別說明的都是指有效值。三、相位和相位差.相位：3t+①叫交流電的相位。相位可用來比較交流電的變化步調(diào)。.初相位t=0時的相位，叫初相位。.相位差：兩個交流電的相位差。用中表示。①=（3t+①01）-（3t+①02）=①01—①02（頻率相同）只有同頻率正弦量才能比較相位問題；正弦量的初相角與起始時間選擇相關(guān)，而相位差與起始時間的選擇無關(guān)。.相位關(guān)系

（1）9=0稱它們?yōu)橥啵?）①=±兀稱它們?yōu)榉聪啵?）e1比e2超前四、正弦交流電的三要素有效值（或最大值）、頻率（或周期或角頻率）、初相是表征正弦交流電的三個重要物理量。知道了這三個量，就可以寫出交流電瞬時值的表達(dá)式，從而知道正弦交流電的變化規(guī)律，故把它們稱為正弦交流電的三要素。課堂練習(xí)：（1）寫出①=0的生活用電的交流電壓的瞬時值表達(dá)式。（2）已知I=10A，f=50Hz，中=兀/3，寫出交流電流的瞬時值表達(dá)式，畫出波形圖。作業(yè)：課本113頁計算題1、3兩題

宰-zhb章下名稱§7——3交流電的表示法 授課講授課形式 時2 班級教學(xué)目的掌握正弦交流電的各種表示方法(解析式表示法、波形圖表法和相量圖表示法)以及相互間的關(guān)系。教學(xué)重點.波形圖表示法。.相量圖表示法。學(xué)難占八、、相量圖表示法。輔助手段多媒體演示 課外作業(yè)教學(xué)過程課前復(fù)習(xí).什么是正弦交流電的三要素？.已知U=220V,f=50Hz,①0二-90。，試寫出該交流電壓的解析式。新課教學(xué)一、 解析式表示法下述三式為交流電的解析式。"EmSin(3t+①e0)i=ImSin(3t+①i0)u=UmSin(3t+①u0)從上式知：已知交流電的有效值(或最大值)、頻率(或周期、角頻率)和初相，就可寫出它的解析式，從而也可算出交流電任何瞬時的瞬時值。例1：某正弦交流電的最大值I=5A,頻率戶50Hz,初相①=90°,寫出它的解析式，并求t=0時的瞬時值。解：解析式為i=7.07sin(314t+90°)At=0時的瞬時值為i=7.07sin90°A=7.07A二、波形圖表示法畫法有：.點描法.波形圖平移法①0>0圖像左移，①0V0波形圖右移，結(jié)合P109圖7-8講解。說明：(1)波形圖可反映出物理量的最大值、周期、初相。(2)有時為了比較幾個正弦量的相位關(guān)系，也可把它們的曲線畫在同一坐標(biāo)系內(nèi)。例2：e=Emsin(wt+600)V的波形圖如下：練習(xí)： _(1)已知電壓為220V,f=50Hz,①=90°,畫出它的波形圖。(2)已知u=100sin(100兀t-90°)V，求：(1)三要素；(2)畫出它的波形圖。三、相量圖表示法正弦交流電可用旋轉(zhuǎn)矢量來表示：.以e=Emsin(3t+①0)為例，加以分析。在平面直角坐標(biāo)系中，從原點作一矢量Em，使其長度等于正弦交流電動勢的最大值Em，矢量與橫軸ox的夾角等于正弦交流電動勢的初相角①0,矢量以角速度川逆時針方向旋轉(zhuǎn)下去，即可得e的波形圖。.相量：表示正弦交流電的矢量。用大寫字母上加“?”符號表示。.相量圖：同頻率的幾個正弦量的相量，可畫在同一圖上，這樣的圖叫相量圖。.有效值相量：相量圖中每一個相量的長度等于有效值，這種相量叫