正弦交流電的基本概念

1、真誠(chéng)為您提供優(yōu)質(zhì)參考資料，若有不當(dāng)之處，請(qǐng)指正。課題§5-1 正弦交流電的基本概念（2課時(shí)）教學(xué)目的1 了解正弦交流電的產(chǎn)生過(guò)程。2 理解并掌握正弦交流電的三要素、相位差及有效值。教學(xué)重點(diǎn)正弦交流電的三要素教學(xué)難點(diǎn)1 相位差的理解及判斷。2 有效值概念的理解。時(shí)間分配教學(xué)過(guò)程及內(nèi)容教學(xué)方法復(fù)習(xí)提問(wèn)引入新課（10分鐘）復(fù)習(xí)中學(xué)內(nèi)容引入新課提問(wèn)：1 什么叫直流電？ （大小和方向都不隨時(shí)間變化的電流、電壓或電動(dòng)勢(shì)統(tǒng)稱為直流電）2 什么叫交流電？其如何分類？ （大小和方向都隨時(shí)間發(fā)生變化的電流、電壓或電動(dòng)勢(shì)統(tǒng)稱為直流電。其分類如下：）總結(jié)： 1 隨時(shí)間按正弦規(guī)律發(fā)生變化的交流電稱為正弦交流電

2、。 2 交流電與直流電相比有三個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)：第一，交流電可以用變壓器改變電壓，便于遠(yuǎn)距離輸電。第二，交流電機(jī)比相同功率的直流電機(jī)構(gòu)造簡(jiǎn)單，造價(jià)低。第三，可以用整流裝置，將交流電變換成所需的直流電。所以，實(shí)際中廣泛應(yīng)用交流電。 3 在交流電路中，隨時(shí)間變化的量用小寫(xiě)字母表示，不隨時(shí)間變化的量用大寫(xiě)字母表示。教師提問(wèn)，學(xué)生回答，最后由教師引導(dǎo)學(xué)生共同討論回答并訂正。 中國(guó)工程物理研究院工學(xué)院教案用紙時(shí)間分配教學(xué)過(guò)程及內(nèi)容教學(xué)方法新課教學(xué)（80分鐘）一、正弦交流電的產(chǎn)生：如圖交流發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)與原理示意圖（a）（b）由于發(fā)電機(jī)線圈cd邊切割磁力線運(yùn)動(dòng)，所以其產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為： （a） （b）5-3 交流

3、發(fā)電機(jī)原理示意圖同理，線圈ab邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 所以整個(gè)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為上式中，是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值，又叫振幅?？梢?jiàn)，交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)按正弦規(guī)律變化，可以向外電路輸送正弦交流電。二、正弦交流電的周期、頻率和角頻率1 周期：完成一次周期性變化所需用的時(shí)間叫做周期，用t表示，其單位是秒（s）。如圖5-4在黑板付板書(shū)處畫(huà)圖5-3并對(duì)照?qǐng)D闡述分析。板書(shū)板書(shū)中國(guó)工程物理研究院工學(xué)院教案用紙時(shí)間分配教學(xué)過(guò)程及內(nèi)容教學(xué)方法5-4 正弦交流電的周期2 頻率：交流電在單位時(shí)間內(nèi)（1s）完成周期性變化的次數(shù)叫做頻率，用字母f表示，其單位是赫茲，符號(hào)為hz。此外頻率還有常用單位千赫（khz）和兆赫(

4、mhz)：顯然，周期和頻率之間有倒數(shù)關(guān)系我國(guó)發(fā)電廠發(fā)出交流電的頻率都是50hz，習(xí)慣上稱之為“工頻”。3 角頻率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)電角度的變化量叫做角頻率，用字母表示，其單位是弧度每秒，符號(hào)為rad/s 。顯然，角頻率和周期、頻率有如下關(guān)系注意：周期、頻率和角頻率都是反映交流電變化快慢的物理量。三、相位和相位差1 相位：任意t時(shí)刻，發(fā)電機(jī)線圈平面與中性面的夾角叫做交流電的相位。當(dāng)t = 0時(shí)的相位，即叫做初相位，它反映了正弦交流電起始時(shí)刻的狀態(tài)。相位是表示正弦交流電在某一時(shí)刻所處狀態(tài)的物理量，它不僅決定瞬時(shí)值的大小和方向，還能反映正弦交流電的變板書(shū)板書(shū)強(qiáng)調(diào)說(shuō)明并板書(shū)。對(duì)照?qǐng)D5-3闡述分析。并板書(shū)。中

5、國(guó)工程物理研究院工學(xué)院教案用紙時(shí)間分配教學(xué)過(guò)程及內(nèi)容教學(xué)方法化趨勢(shì)。2 相位差：兩個(gè)同頻率正弦交流電，任意瞬間的相位之差就叫做相位差，用符號(hào)表示。即顯然，兩個(gè)同頻率正弦交流電的相位差，就是它們的初相之差。其與時(shí)間無(wú)關(guān)。相位差的作用是判斷兩個(gè)同頻率正弦交流電之間的相位關(guān)系，具體判斷方法如下：0時(shí)，叫做超前0時(shí)，叫做滯后= 0時(shí)，叫做同相= 180時(shí)，叫做反相= 90時(shí)，叫做正交注意：前面所學(xué)的振幅、頻率（或周期、角頻率）和初相統(tǒng)稱為正弦交流電的三要素。對(duì)于已知的正弦交流電，這三者缺一不可。四、交流電的有效值1 引言：交流電和直流電具有不同的特點(diǎn)，但是從能量轉(zhuǎn)換的角度來(lái)看，兩者是可以等效的。為此，

6、引入一個(gè)新的物理量交流電的有效值。2 概念：一個(gè)直流電流與一個(gè)交流電流分別通過(guò)阻值相等的電阻，如果通電的時(shí)間相等，在電阻上產(chǎn)生的熱量也相等，那么直流電的數(shù)值就叫做交流電的有效值。其用大寫(xiě)字母來(lái)表示。理論和實(shí)驗(yàn)表明，正弦交流電的有效值與最大值的關(guān)系如下舉例分析并板書(shū)。加重提高語(yǔ)氣，以引起學(xué)生注意。分析說(shuō)明板書(shū)中國(guó)工程物理研究院工學(xué)院教案用紙時(shí)間分配教學(xué)過(guò)程及內(nèi)容教學(xué)方法 復(fù)習(xí)總結(jié)（8分鐘）布置作業(yè)（2分鐘）3 注意：1）有效值和最大值是從不同角度反映交流電強(qiáng)弱的物理量。通常所說(shuō)的交流電的電流、電壓、電動(dòng)勢(shì)的值，如不作特殊說(shuō)明都是指有效值。2）在選擇電器的耐壓時(shí)，必須考慮電壓的最大值。五、例題講解：講解例1、例2、例3 此從略。1 什么是周期、頻率、角頻率？它們的作用是什么？相互有何關(guān)系？2 什么是相位、初相位？它們有何作用？3 什么是相位差？它的作用是什么？如何判斷同頻交流電的超前與滯后？4 什么是交流電的有效值？其大小如何確定？1 復(fù)習(xí)本課內(nèi)容，預(yù)習(xí)§