正弦交流电教学设计.doc

广州市南沙区岭东职业技术学校教学设计课 题3-1 正弦交流电的基本知识课 型新课授课老师授课对象电工培训班计划课时1授课时间2017年4月15日1、 教学分析1、教材分析 本课程是初级维修电工的考试科目，正弦交流电基本知识位于国家职业资格培训课程系列维修电工第二编第三章第一节。第三章交流电路共包含7节教学内容，知识理论性较为丰富，知识的基本跨度性较大，需对教学内容进行适当的删减，使得低基础甚至零基础的学员能够更好地接收教学内容。2、 学情分析电工培训班的学员中有大部分是低基础或零基础，只要少数的学员对于电工专业知识稍微有一些基础。学员上课纪律良好，学习较为积极，但学员对于理论的理解能力相对薄弱，教师需要采用讲练结合的方式，使得学生能够掌握所学的理论知识，并运用到实操当中。 2、 教学目标1、知识目标：了解正弦交流电的产生过程。 2、能力目标：理解并掌握正弦交流电的三要素、相位差及有效 值。 3、 教学重、难点重点：正弦交流电的三要素。难点：1 相位差的理解及判断。 2 有效值概念的理解。四、教学过程及内容教学过程教学内容目标提出问题，引导讨论1 什么叫直流电？ （大小和方向都不随时间变化的电流、电压或电动势统称为直流电）2 什么叫交流电？其如何分类？ （大小和方向都随时间发生变化的电流、电压或电动势统称为直流电。其分类如下：）学生通过讨论、总结，掌握直流电与交流电的区别以及交流电的分类。导入新课一、 交流电概述 在直流电路中，电流、电压、电动势等大小和方向都不随时间而变动，如图所示。实际上在很多情况下，电路中电流、电压、电动势都是随时间而变动的，有时不仅大小随时间在变动，而且方向也可能不断反复交替地变动着。电流、电压、电动势的大小和方向随时间做周期性变化，这样的电流、电压、电动势统称为交流电。图(b)是一个周期里变化的电流i的波形。二、正弦交流电的产生：如图交流发电机结构与原理示意图（d）（e）由于发电机线圈cd边切割磁力线运动，所以其产生的感应电动势为： （d） （e） 交流发电机原理示意图同理，线圈ab边产生的感应电动势为 所以整个线圈产生的感应电动势为上式中，是感应电动势的最大值，又叫振幅。可见，交流发电机产生的电动势按正弦规律变化，可以向外电路输送正弦交流电。学员熟记正弦交流电的概念及波形图，了解正弦交流电的产生。知识拓展三、交流电的有效值1、引言：交流电和直流电具有不同的特点，但是从能量转换的角度来看，两者是可以等效的。为此，引入一个新的物理量交流电的有效值。2、概念： 一个直流电流与一个交流电流分别通过阻值相等的电阻，如果通电的时间相等，在电阻上产生的热量也相等，那么直流电的数值就叫做交流电的有效值。其用大写字母来表示。理论和实验表明，正弦交流电的有效值与最大值的关系如下3、注意：1）有效值和最大值是从不同角度反映交流电强弱的物理量。通常所说的交流电的电流、电压、电动势的值，如不作特殊说明都是指有效值。2）在选择电器的耐压时，必须考虑电压的最大值。3）人们常说的交流电压220V、380V指的就是有效值。电气设备铭牌上所标的电压、电流值以及一般交流电表所测的数值也都是有效值。总之，凡涉及交流电的数值，只要没有特别说明的均指有效。四、正弦交流电的周期、频率和角频率1、周期： 完成一次周期性变化所需用的时间叫做周期，用T表示，其单位是秒（s）。如图所示 正弦交流电的周期2、频率：交流电在单位时间内（1s）完成周期性变化的次数叫做频率，用字母f表示，其单位是赫兹，符号为Hz。此外频率还有常用单位千赫（kHz）和兆赫(MHz)：显然，周期和频率之间有倒数关系我国发电厂发出交流电的频率都是50Hz，习惯上称之为“工频”。3、角频率：单位时间内电角度的变化量叫做角频率，用字母表示，其单位是弧度每秒，符号为rad/s 。显然，角频率和周期、频率有如下关系注意：周期、频率和角频率都是反映交流电变化快慢的物理量。五、相位任意t时刻，发电机线圈平面与中性面的夹角叫做交流电的相位。当t = 0时的相位，即叫做初相位，它反映了正弦交流电起始时刻的状态。相位是表示正弦交流电在某一时刻所处状态的物理量， 它不仅决定瞬时值的大小和方向，还能反映正弦交流电的变化趋势。注意： 前面所学的最大值、频率（或周期、角频率）和初相统称为正弦交流电的三要素。对于已知的正弦交流电，这三者缺一不可。通过学习，加深学员对于正弦交流电的各种物理量的理解。课堂小结，加深理解小结：1、正弦交流电的解析式：。2、周期和频率之间有倒数关系，角频率和周期、频