正弦交流电相位、初相位、相位差教案.doc

教 案 （31 ）课题5.1.4正弦交流电的相位、初相位、相位差科 目电工原理课时安排2课时教学目标知识目标交流电的概念、三要素含义及确定方法能力目标熟悉正弦交流电的三要素含义及确定方法教材分析重 点两正弦交流电的相位差物理意义及判定方法难 点两正弦交流电的相位差物理意义及判定方法教学方法教 法引入、讲授、举例学 法听、记、练习教学设备无教学资料电工原理实践训练与教学组织考勤班 别机电13-1日 期总人数出勤数【导入新课】1直流电的定义及表示2电磁感应现象通过回顾电能的应用引入交流电及本节课题-正弦交流电的产生【教学过程】 5.1.4正弦交流电的相位、初相位、相位差一、相位和相位差1相位定义：任意一个正弦量y=Asin(wt+j0)的中的(wt+j0)称为相位。2初相位：相位中的j0，称为初相位，可反映正弦交流电的初始(t=0)的值。3相位差：两个同频率正弦量的相位之差(与时间t无关)。可证明：两个同频率正弦量的相位之差等于初相位之差。设第一个正弦量的初相为j01，第二个正弦量的初相为j02，则这两个正弦量的相位差为j12=j01-j02并规定p1212180jj或o4两个正弦量的相位关系的讨论：(1)当j120时，称第一个正弦量比第二个正弦量的相位越前(或超前)j12；(2)当j120时，称第一个正弦量比第二个正弦量的相位滞后(或落后)|j12|；(3)当j12=0时，称第一个正弦量与第二个正弦量同相，投影图7-1(a)所示；(4)当j12=p或180时，称第一个正弦量与第二个正弦量反相，投影图7-1(b)所示；(5)当2-12或90时，称第一个正弦量与第二个正弦量正交。二、应用举例：1已知u=311sin(314t-30)V，I=5sin(314t+60)A，则u与i的相位差为：jui=(-30)-(+60)=-90即u比i滞后90，或i比u超前90。2正弦交流电流i=2sin(100pt-30)A，如果交流电流i通过R=10W的电阻时，电流的最大值、有效值、角频率、频率、周期及初相并求电功率P解：最大值Im=2A有效值I=20.707=1.414A，w=100prad/sf=w/2p=50hzT=1/f=0.02sj0=30在一秒时间内电阻消耗的电能(又叫做平均功率)为P=I2R=20W，五、总结：本节介绍了正弦交流电的定义特点及三要素，结合正弦表达式搞清各要素间关系及物理意义，并学会相关计算；正确理解相位差的含义及两正弦交流电间相位关系。三、正弦交流电的三要素振幅、角频率、初相这三个参数叫做正弦交流电的三要素。任何正弦量都具备三要素。1、周期与频率、角频率1周期定义：正弦交流电完成一次循环变化所用的时间叫做周期。表示：用字母T表示，单位为秒(s)。显然正弦交流电流或电压相邻的两个最大值(或相邻的两个最小值)之间的时间间隔即为周期。2频率定义:周期性信号一秒钟内变化的次数,称为频率.表示:符号f表示,单位赫兹、千赫兹、兆赫兹与周期关系：频率表示正弦交流电流在单位时间内作周期性循环变化的次数，同周期一样表征交流电交替变化的速率(快慢)。由定义显然频率与周期是的倒数关系，即Tf1=3角频率：定义：一秒钟变化的角度，单位rad/s周期与角频率间关系：wp2T即由交流电表达式中角频率可求出周期。举例照明电路中正弦交流电周期T=0.02S同样角频率与频率之间的关系为：w=2f2、有效值1有效值由来：在电工技术中，有时并不需要知道交流电的瞬时值，而规定一个能够表征其大小的特定值有效值，其依据是交流电流和直流电流通过电阻时，电阻都要消耗电能(热效应)。设正弦交流电流i(t)在一个周期T时间内，使一电阻R消耗的电能为QR，另有一相应的直流电流I在时间T内也使该电阻R消耗相同的电能，即QR=I2RT。就平均对电阻作功的能力来说，这两个电流(i与I)是等效的，则该直流电流I的数值可以表示交流电流i(t)的大小，于是把这一特定的数值I称为交流电流的有效值。2有效值定义：相同时间内让一直流电和交流电通过同一段电阻，若产生的热量相同，则把该直流电大小称为该交流电的有效值。【总结与扩展】研究磁对电流的影响，与电流的关系，并加深左手定则的使用。【作业与练习】P100-1.2.3 【板书设计】：正弦交流电路的基本概念一、基础二、原理三、研究四、举例探讨导课总结【补充资料】烧炭人与漂布人烧炭人在一所房子里经营，看见有一个漂布人搬迁到他的旁边来住时，满怀高兴地走上