《電工電子技術(shù)與技能》教案8

PAGEPAGE7課題序號授課課時

08 授課班級2 授課形式

161理實一體授課章節(jié)名 使用教具

4.1單相交流電路的基本物理量多媒體教學(xué)目標(biāo)1.描述正弦交流電的基本概念。2.了解正弦量的三要素。教學(xué)重點

正弦交流電的三要素。教學(xué)難點正弦交流電的角頻率、有效值、相位、初相位和相位差。更新、補充、刪節(jié) 無內(nèi) 容課外作業(yè)課后習(xí)題P72一教學(xué)后記授課主要內(nèi)容或板書設(shè)計一、創(chuàng)設(shè)情境二、新知講解交流電的基本概念正弦交流電的相關(guān)量（1）周期（2）頻率（3）角頻率（4）瞬時值（5）最大值（6）有效值（7）相位（8）相位差正弦交流電的表示法波形圖表示法解析式表示法三、總結(jié)：本節(jié)課主要講解了正弦交流電的基本物理量，通過學(xué)習(xí)，要求學(xué)生能夠了解正弦交流電的產(chǎn)生過程、掌握正弦交流電波形圖。掌握頻率、角頻率、周期的概念及其關(guān)系；掌握最大值、有效值的概念及其關(guān)系，了解相位與相位差的概念，會進行同頻率正弦量相位的比較；了解正弦量的矢量表示法，能進行正弦量解析式、波形圖、矢量圖的相互轉(zhuǎn)換。四、布置作業(yè)課堂教學(xué)安排創(chuàng)設(shè)情境興趣導(dǎo)入

主要教學(xué)內(nèi)容及步驟通過日常生活中的常見用電器的用電類型比較，引入交流電的概念。新知講授 4.1.1 交流電的基本概念（1）交流電：大小和方向隨時間作周期性變化，并且在一個周期內(nèi)的平均值為零的電壓、電流和電動勢。圖4.1畫出了直流電和幾種交流電的波形。圖4.1 直流電和交流電的波形直流電和交流電的表示：直流電的物理量用大寫字母表示，例如：E、I、U等；交流電的物理量用小寫字母表示，例如e、i、u。4.2所示為交流電的參考方向。圖中標(biāo)出iu參考方向相同的半個周期為正值，與參考方向相反的半個周期為負(fù)值。圖4.2 交流電的參考方向正弦交流電相關(guān)量4.3所示。頻率：交流電在單位時間內(nèi)（每秒鐘）[茲]（Hz。頻率和周期是互為倒數(shù)，即f1T圖4.3 正弦交流電的波形角頻率：單位時間內(nèi)變化的角度（以弧度為單位，單位是弧度/秒（rasTf之間的關(guān)系為2f[例4.1] 我國供電電源的頻率為50Hz，稱為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)頻率，簡稱工頻其周期為多少？角頻率為多少？[解]T 11s 0.02sf 502f23.1450rads=314rads即工頻50Hz的交流電，每0.02s鐘變化一個循環(huán)，每秒鐘變化50個循環(huán)。瞬時值：交流電每一瞬時所對應(yīng)的值。最大值：交流電在一個周期內(nèi)數(shù)值最大的值。有效值：規(guī)定用來計量交流電大小的物理量。如果交流電通過一個內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等，就將這一直流電的數(shù)值定義為交流電的有效值。正弦交流電的有效值和最大值之間的關(guān)系為IIm0.707Im2一般情況下，人們所說的交流電流和交流電壓的大小以及測量儀表所指示的電流和電壓值都是指有效值。[例4.2] 我國生活用電是220V交流電，其最大值為多少？[解]mU 2U 2220311Vm0相位：正弦交流電流在每一時刻都是變化的（ωt+ ）是該正弦流電流在t時刻所對應(yīng)的角度。00初相角：t0所對應(yīng)的角度 。0相位差：兩個同頻正弦交流電的相位之差。01 02 01 (t+ )(t+ ) 01 02 01 1 若0時，波形如圖4.4（a）所示總比i先經(jīng)過對應(yīng)的最大和零值，這時就稱i超前i 角（或稱i滯后i 1 1 2 2 11 2 若 0時，波形如圖4.4（b）所示，稱為i滯后于i（或稱i1 2 i。11 1 若0時，波形如圖所示，稱為i與i相位相同，簡稱同相。若時波形如圖所示，稱為i與i1 1 0（c）＝0 （d）＝圖4.4 正弦交流電的相位差正弦交流電的表示法波形圖表示法波形圖表示正弦交流電：如圖4.5所示。圖4.5 正弦交流電的波形表示法m圖中直觀的表達出被表示的正弦交流電壓的最大值U，初相和角率ω（ω =2f。m解析式表示法用解析式表示正弦交流電為m 0 uU sin（t+）=U sinm 0 0 式中t為該正弦交流電壓的相（ω為角頻率 為初相角0 Um為最大值。旋轉(zhuǎn)矢量表示法旋轉(zhuǎn)矢量表示正弦交流電：如圖4.6所示。圖4.6 正弦交流電的矢量表示0 圖中矢量的長度表示正弦交流電的最大值（也可表示有效值矢量與橫軸的夾角表示初相>0在橫軸的上方0在橫軸的下方；矢量0 角速度逆時針旋轉(zhuǎn)。[例4.3] 將正弦交流電流i=10 2sin(314t+3

)A用旋轉(zhuǎn)矢量表示。[解] 選定矢量長度為10 2與橫軸夾角為π以314rads的角速度3逆時針旋轉(zhuǎn)，可得旋轉(zhuǎn)矢量如圖4.7所示。[例4.4] 某兩個正弦交流電流其最大值為2 2A和3 2初相為π3和π，角頻率為ω，作出它們的旋轉(zhuǎn)矢量，寫出其對應(yīng)的解析式。6圖4.7 例題4.3附圖 圖4.8 4.4附圖[解] 分別選定2 2和3 2為矢量長度在橫軸上方π和

角度作矢量，3 6它們都以同樣ω角速度逆時針旋轉(zhuǎn)，如圖4.8所示。它們所對應(yīng)的解析式為i2 2sin(ωt+1

)（A）π2i3 2sin(ωtπ26

)（A）可以使用最大值度量，也可以使用有效值度量。