正弦交流电的物理量.ppt.ppt

正弦交流电的物理量 3 1 2 任务目标 游戏规则MATCHRULES 每组出一名同学 通过抽牌决定代表的物理量 开始游戏 扮演XX的同学念 XX蹲 XX蹲 XX蹲完YY蹲 并做出相应动作 XX完成后YY立即跟上 念 YY蹲 YY蹲 YY蹲完ZZ蹲 注意 不允许回传 如XX传给YY YY不能传给XX 反应慢的和传错的淘汰 小游戏 萝卜蹲 字母中的物理量 复习回顾 1 什么是直流电 什么是交流电 小组讨论 直流电是指大小和方向不随时间作周期性变化的一种电流 电压和电动势 交流电是指大小和方向随时间作周期性变化的一种电流 电压和电动势 当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时 线圈中产生的电流是随时间按正弦规律变化的 即正弦交流电 预习 2 正弦交流电是如何产生的 动画演示 你的身边有哪些直流用电器和交流用电器 返回复习 小组讨论 2020 3 16 交流电的产生 返回复习 你预习了吗 课本上讲了几个表征正弦交流电的物理量 周期的符号是什么 正弦交流电的三要素是什么 正弦交流电的函数表达式瞬时值 正弦交流电在某一瞬间的数值 用小写字母表示 如i u e等最大值 正弦交流电变化时出现的最大瞬时值 用带下标m的大写字母表示 如Im Um Em等 1 表征正弦交流电大小的物理量 瞬时值 最大值 有效值 表征正弦交流电大小的物理量 电流最大值 电流瞬时值 I A Im 瞬时值 交流电某一时刻的值 最大值 交流电的最大瞬时值 瞬时值 最大值 由于交流电的大小和方向随时间变化 它产生的效果也随时间变化 在实际中我们常常不研究它的瞬时效果 而是只要知道交流电在某段时间内的平均效果就可以了 那么我们怎样来衡量交流电的平均效果呢 1 表征正弦交流电大小的物理量 瞬时值 最大值 有效值 有效值 有效值是根据电流热效应原理来确定的 将直流电流I和交流电流i分别通过同一电阻R 如果在相同的时间内产生的热量相等 则此直流电的数值即为该交流电的有效值 有效值用大写字母表示 如I U E等 最大值和有效值之间的关系 1 表征正弦交流电大小的物理量 瞬时值 最大值 有效值 小常识 我们通常所说家庭照明电路的电源电压为220V就是指有效值 多数电器产品铭牌上标注的额定电压 额定电流 用交流电流表 电压表测量出来的数值也都是有效值 液晶电视机的铭牌上标的额定电压220V是有效值 练一练 闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动 线圈中产生的交变电动势的瞬时值表达式为e 311sin 314t V 则此交流电的最大值为 有效值为 311V 220V 周期 正弦交流电按正弦规律变化 每完成一个循环所需要的时间称为周期 用符号T表示 单位为s 秒 频率 正弦交流电1s内完成的周期数称为频率 用符号f表示 单位为Hz 赫兹 U V T 2 表征正弦交流电变化快慢的物理量 周期 频率 角频率 角频率 正弦交流电在单位时间内变化的弧度数称为角频率 用符号 表示 单位为rad s 弧度 秒 在一个周期T内 正弦交流电变化了2 弧度 角频率 2 表征正弦交流电变化快慢的物理量 周期 频率 角频率 2020 3 16 17 可编辑 小常识 定义 弧长等于半径的弧 其所对的圆心角为1弧度 单位为rad 角度360 2 弧度角度180 1 弧度 弧度 小常识 我国电力系统的供电频率为50Hz 称为工频 少数国家如美国 日本采用60Hz的频率 小常识 一般的交流电动机 照明 电热等设备 都是按照工频交流电来设计制造的 另外 音频信号的频率为20 20000Hz 视频信号的频率为0 6MHz 练一练 我国生产和生活用工频交流电的频率为50Hz 周期T s 角频率 rad s T 1 f 2 T 2 fT 1 50s 0 02s 2 50rad s 100 rad s 314rad s 0 02 314 相位 式中的 t 0 称为相位 相位是随时间变化的角度 初相位 t 0时的相位叫做初相位 即 0 初相位决定了交流电的起始状态 规定初相位的绝对值不大于180 相位差 两个同频率的正弦量的相位之差叫做相位差 用字母表示 例如则i1 i2的相位差为 3 表征正弦交流电初始状态的物理量 初相位 在讨论两个正弦量如的相位关系时 1 当 1 2 即 0时 称i1超前i2 或i2滞后i1 2 当 1 2 即 0时 称i1滞后i2 或i2超前i1 3 当 1 2 0时 称i1与i2同相 4 当 或 180 时 称i1与i2反相 5 当 2或 90 时 称i1与i2正交 例如 u1 311sin 314t 30 V u2 311sin 314t 60 V 写出其相位差 指出哪个超前 哪个滞后 相位差的同相与反相的波形 u1与u2的相位差为 30 60 90 即u1比u2滞后90 或u2比u1超前90 小结 正弦交流电的特征 可由最大值 或有效值 频率 或角频率 周期 初相位三个参数确定 这三个参数称为正弦量的三要素 正弦交流电的三要素 正弦电压解析式 u 311sin 314t 3 V 最大值Um 角频率 周期T 频率f 314rad s 0 02s 311V 50Hz 初相位 0 3 趣味练习 比赛规则MATCHRULES 全体同学分为甲乙两组 每组准备几个关于本节内容的题目写在纸条上 本组出的题目由对方组答题 两组依次答题 不看书答题并且正确者为本组加3分 看书回答正确者加1分 回答错误者不得分 注意 如果出题方所出题目超出本节范围出题组倒扣1分 最后以得分多少判定胜负 分组竞赛 1 瞬时值 最大值 有效值2 周期 频率 角频率3 相位 初相位 相位差 有效值 频率 初相位 小结 今天你有哪些收获 知识拓展 乔治 威斯汀豪斯 1846 1914年 托马斯 爱迪生 1847 1931年 尼古拉 特斯拉 1856 1943年 三位点亮世界的电力巨人 知识拓展 尼古拉 特