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1、廣州市南沙區(qū)嶺東職業(yè)技術(shù)學(xué)校教學(xué)設(shè)計(jì)課題§3-1正弦交流電的基本知識(shí)課型新課授課老師授課對(duì)象電工培訓(xùn)班計(jì)劃課時(shí)1授課時(shí)間20XX年4月15日一、教學(xué)分析1、教材分析本課程是初級(jí)維修電工的考試科目,正弦交流電基本知識(shí)位于國(guó)家職業(yè)資格培訓(xùn)課程系列維修電工第二編第三章第一節(jié)。第三章交流電路共包含7節(jié)教學(xué)內(nèi)容,知識(shí)理論性較為豐富,知識(shí)的基本跨度性較大,需對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)膭h減,使得低基礎(chǔ)甚至零基礎(chǔ)的學(xué)員能夠更好地接收教學(xué)內(nèi)容。2、學(xué)情分析電工培訓(xùn)班的學(xué)員中有大部分是低基礎(chǔ)或零基礎(chǔ),只要少數(shù)的學(xué)員對(duì)于電工專業(yè)知識(shí)稍微有一些基礎(chǔ)。學(xué)員上課紀(jì)律良好,學(xué)習(xí)較為積極,但學(xué)員對(duì)于理論的理解能力相對(duì)薄弱

2、,教師需要采用講練結(jié)合的方式,使得學(xué)生能夠掌握所學(xué)的理論知識(shí),并運(yùn)用到實(shí)操當(dāng)中。二、教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)目標(biāo):了解正弦交流電的產(chǎn)生過程。2、能力目標(biāo):理解并掌握正弦交流電的三要素、相位差及有效值。三、教學(xué)重、難點(diǎn)重點(diǎn):正弦交流電的三要素。難點(diǎn):1相位差的理解及判斷。2有效值概念的理解。四、教學(xué)過程及內(nèi)容教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容目標(biāo)提出問題,引導(dǎo)討論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)學(xué)生通過討論、總結(jié),掌握直流電與2什么叫交流電?其如何分類?交流電的區(qū)別以及交流電的分類。勢(shì)統(tǒng)稱為直流電。其分類如下:交流電周期性交流電正弦交流電非正弦交流電非周期性交流電V.、交流電概

3、述在直流電路中,電流、電壓、電動(dòng)勢(shì)等大小和方向?qū)胄抡n實(shí)際上在很多情況下,電路中電流、電壓、電動(dòng)勢(shì)都是隨時(shí)間而變動(dòng)的,有時(shí)不僅大小隨時(shí)間在變動(dòng),而且方向也可能不斷反復(fù)交替地變動(dòng)著。電流、電壓、電動(dòng)勢(shì)的大小和方向隨時(shí)間做周期性變化,這樣的電流、電壓、電動(dòng)勢(shì)統(tǒng)稱為交流電。圖(b)是一個(gè)周期里變化的電流i的波形。二、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(d)(e)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:學(xué)員熟記正弦交流電的概念及波形圖,了解正弦交流電的產(chǎn)生。中性面e=BLvsin(3t+申)o(e)交流發(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eab=BLv

4、sint+申)o(大小和方向都隨時(shí)間發(fā)生變化的電流、電壓或電動(dòng)所以整個(gè)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e=e+e=2BLvsin(t+Q)=Esin(et+Q)abcd0m0上式中,E二2BLv是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值,又叫m振幅。可見,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。知識(shí)拓展三、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)換的角度來看,兩者是可以等效的。為此,引入一個(gè)新的物理量一一交流電的有效值。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。其用大寫字母

5、來表示。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I=0.7071J2mUU嚴(yán)0.707U衛(wèi)2mE0.707EJ2m3、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。通常所說的交流電的電流、電壓、電動(dòng)勢(shì)的值,如不作特殊說明都是指有效值。2)在選擇電器的耐壓時(shí),必須考慮電壓的最大值。3)人們常說的交流電壓220V、380V指的就是有效值。電氣設(shè)備銘牌上所標(biāo)的電壓、電流值以及一般交流電表所測(cè)的數(shù)值也都是有效值??傊?,凡涉及交流電的通過學(xué)習(xí),加深學(xué)員對(duì)于正弦交流電的各種物理量的理解。數(shù)值,只要沒有特別說明的均指有效。四、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

6、化所需用的時(shí)間叫做周期,用T表示,其單位疋秒(s)。如圖所示口廠過2TT/4迪少正弦交流電的周期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(MHz):1kHz=103Hz1MHz=106Hz顯然,周期和頻率之間有倒數(shù)關(guān)系T=丄f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,其單位疋弧度母秒,付號(hào)為rad/s。顯然,角頻率和周期、頻率有如下關(guān)系2兀=2兀f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。五、相位任意t時(shí)刻,發(fā)電機(jī)線圈平面與中性面的夾角(t+90)叫做交流電的相位。當(dāng)t=0時(shí)的相位,即9=9叫做初相位,它反映了正弦父流電起始時(shí)刻的狀0態(tài)。相位是表示正弦交流電在某時(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化趨勢(shì)。注意:前面所學(xué)的最大值、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。小結(jié):1、正弦父流電的解析式:e=Esm6t+9)。課堂小結(jié),力口深理解12、周期和頻率之間有倒數(shù)關(guān)系T=丄,角頻率和周期、加深學(xué)員

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