正弦交流電的物理量.（課堂PPT）

1、正弦交流電的物理量正弦交流電的物理量 3.1.23.1.21 二、掌握周期、頻率和角頻率之間的關系；一、掌握正弦交流電的三要素；三、理解有效值和相位差的概念；任務目標任務目標四、學會分析簡單電路。2 游戲規(guī)則MATCH RULES 每組出一名同學，通過抽牌決定代表的物理量，開始游戲。 扮演XX的同學念“XX蹲， XX蹲， XX蹲完YY蹲”，并做出相應動作， XX完成后YY立即跟上，念“YY蹲，YY蹲，YY蹲完ZZ蹲”。注意：不允許回傳，如XX傳給YY，YY不能傳給XX。反應慢的和傳錯的淘汰。小游戲：蘿卜蹲小游戲：蘿卜蹲3 字母字母物理量或單位物理量或單位字母字母物理量或單位物理量或單位A A安

2、培L L電感B B磁場強度P P電功率C C電容R R電阻E E電動勢T T周期F F法拉U U電壓H H亨利V V伏特（電位）I I電流W W瓦特（電功）字母中的物理量4 復習回顧復習回顧1、什么是直流電？什么是交流電？小組討論直流電是指大小和方向不隨時間作周期性變化的一種電流、電壓和電動勢。交流電是指大小和方向隨時間作周期性變化的一種電流、電壓和電動勢。當線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉動時，線圈中產(chǎn)生的電流是隨時間按正弦規(guī)律變化的。即正弦交流電。預習2、正弦交流電是如何產(chǎn)生的？動畫演示52022-3-9你的身邊有哪些直流用電器和交流用電器？你的身邊有哪些直流用電器和交流用電器？

3、 返回復習返回復習小組討論小組討論6 交流電的產(chǎn)生交流電的產(chǎn)生返回復習7你預習了嗎？l課本上講了幾個表征正弦交流電的物理量？l 周期的符號是什么？l正弦交流電的三要素是 什么？82022-3-9正弦交流電的函數(shù)表達式瞬時值：正弦交流電在某一瞬間的數(shù)值，用小寫字母表示，如i i、u u、e e等最大值：正弦交流電變化時出現(xiàn)的最大瞬時值，用帶下標m的大寫字母表示，如I Im m、U Um m、E Em m等。)sin(0tEem)sin(0tUum)sin(0tIim1 1表征正弦交流電大小的物理量表征正弦交流電大小的物理量 瞬時值、最大值、有效值瞬時值、最大值、有效值92022-3-9表征正弦交

4、流電大小的物理量0t/s電流最大值電流最大值電流瞬時值電流瞬時值I/AIm瞬時值瞬時值：交流電某一時刻的值最大值最大值：交流電的最大瞬時值)tsin(I0mi瞬時值瞬時值最大值最大值102022-3-9 由于交流電的大小和方向隨時間變化，它產(chǎn)生的效果也隨時間變化，在實際中我們常常不研究它的瞬時效果，而是只要知道交流電在某段時間內(nèi)的平均效果就可以了。 那么我們怎樣來衡量交流電的平均效果呢？1 1表征正弦交流電大小的物理量表征正弦交流電大小的物理量 瞬時值、最大值、有效值瞬時值、最大值、有效值112022-3-9 有效值：有效值是根據(jù)電流熱效應原理來確定的。將直流電流I和交流電流i分別通過同一電阻

5、R，如果在相同的時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等，則此直流電的數(shù)值即為該交流電的有效值。有效值用大寫字母表示，如I I、U U、E E等。 最大值和有效值 之間的關系1 1表征正弦交流電大小的物理量表征正弦交流電大小的物理量 瞬時值、最大值、有效值瞬時值、最大值、有效值mmEEE707. 02mUUU707. 02mmmI707. 02II122022-3-9小常識小常識 我們通常所說家庭照明電路的電源電壓為220V就是指有效值，多數(shù)電器產(chǎn)品銘牌上標注的額定電壓、額定電流，用交流電流表、電壓表測量出來的數(shù)值也都是有效值。液晶電視機的銘牌上標的額定電壓220V是有效值。132022-3-9練一練練一練 閉合

6、線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉動，線圈中產(chǎn)生的交變電動勢的瞬時值表達式為e=311sin(314t)V。則此交流電的最大值為，有效值為 。311V220VVVE220311707. 0142022-3-9周期：正弦交流電按正弦規(guī)律變化，每完成一個循環(huán)所需要的時間稱為周期，用符號T T表示，單位為s s（秒）。頻率：正弦交流電1s內(nèi)完成的周期數(shù)稱為頻率，用符號f表示，單位為HzHz（赫茲）。0t/sU/VTTf12、表征正弦交流電變化快慢的物理量、表征正弦交流電變化快慢的物理量 周期、頻率、角頻率周期、頻率、角頻率152022-3-9角頻率：正弦交流電在單位時間內(nèi)變化的弧度數(shù)稱為角頻率

7、，用符號表示，單位為rad/srad/s（弧度/秒）。在一個周期T內(nèi)，正弦交流電變化了2弧度，角頻率 2、表征正弦交流電變化快慢的物理量、表征正弦交流電變化快慢的物理量 周期、頻率、角頻率周期、頻率、角頻率fT22162022-3-9小常識小常識定義：弧長等于半徑的弧，其所對的圓心角為1弧度。單位為rad。角度360=2弧度角度180=1弧度弧度弧度172022-3-9小常識小常識我國電力系統(tǒng)的供電頻率為50Hz（稱為工頻），少數(shù)國家如美國、日本采用60Hz的頻率。182022-3-9小常識小常識一般的交流電動機，照明、電熱等設備，都是按照工頻交流電來設計制造的。另外，音頻信號的頻率為2020

8、000Hz，視頻信號的頻率為06MHz。192022-3-9練一練練一練 我國生產(chǎn)和生活用工頻交流電的頻率為50Hz，周期T_s，角頻率_rad/s。T = 1/f = 2/T = 2fT = 1/50s=0.02s = 250rad/s=100rad/s=314rad/s0.02314202022-3-9相位：式 中的（t+0）稱為相位。相位是隨時間變化的角度。初相位：t=0時的相位叫做初相位，即0。初相位決定了交流電的起始狀態(tài)。規(guī)定初相位的絕對值不大于180。相位差：兩個同頻率的正弦量的相位之差叫做相位差，用字母表示。例如則i1、i2 的相位差為)sin(0tEem3、表征正弦交流電初始狀

9、態(tài)的物理量、表征正弦交流電初始狀態(tài)的物理量 初相位初相位212022-3-9 在討論兩個正弦量如 的相位關系時： (1)當 1 2，即 0時，稱i1超前超前i2 ，或i2 滯后滯后i1 ； (2)當 1 2，即 0時，稱i1滯后滯后i2 ，或i2 超前超前i1 ； (3)當 1=2，=0時,稱i1與i2同相同相； (4)當 =或180時,稱i1與i2反相反相； (5)當 =/2或90時,稱i1與i2正交正交。222022-3-9例如：例如：u1= 311sin(314t 30) V，u2= 311sin(314t 60)V， 寫出其相位差，指出哪個超前，哪個滯后？相位差的同相與反相的波形 u1

10、與u2的相位差為= (30) ( 60) = 90，即u1比u2滯后90，或u2比u1超前90。232022-3-9小結小結正弦交流電的特征，可由最大值（或有效值）、頻率（或角頻率、周期）、初相位三個參數(shù)確定，這三個參數(shù)稱為正弦量的三要素。正弦交流電的三要素正弦交流電的三要素242022-3-9正弦電壓解析式：u=311sin（314t+/3）V最大值Um角頻率周期T頻率f314rad/s0.02s311V50Hz初相位0/3趣味練習趣味練習252022-3-9比賽規(guī)則MATCH RULES 全體同學分為甲乙兩組，每組準備幾個關于本節(jié)內(nèi)容的題目寫在紙條上。 本組出的題目由對方組答題，兩組依次答

11、題，不看書答題并且正確者為本組加3分，看書回答正確者加1分，回答錯誤者不得分。注意：如果出題方所出題目超出本節(jié)范圍出題組倒扣1分。最后以得分多少判定勝負。分組競賽分組競賽262022-3-91、瞬時值、最大值、有效值2、周期、頻率、角頻率3、相位、初相位、相位差表征正弦交流電的物理量表征正弦交流電的物理量1 1正弦交流電的三要素正弦交流電的三要素2 2有效值、頻率、初相位小結小結今天你有今天你有哪些收獲哪些收獲27 知識拓展知識拓展喬治喬治威斯汀豪斯（威斯汀豪斯（1846-19141846-1914年）年）托馬斯托馬斯愛迪生（愛迪生（1847-19311847-1931年）年）尼古拉尼古拉特斯拉（特斯