正弦交流电的物理量.PPT参考幻灯片

正弦交流电的物理量,3.1.2,1,任务目标,2,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,3,字母中的物理量,4,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,5,2020/5/11,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,6,交流电的产生,返回复习,7,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？,8,2020/5/11,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,9,2020/5/11,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,10,2020/5/11,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,11,2020/5/11,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,12,2020/5/11,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。,13,2020/5/11,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,14,2020/5/11,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,15,2020/5/11,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,16,2020/5/11,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,17,2020/5/11,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。,18,2020/5/11,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2020000Hz，视频信号的频率为06MHz。,19,2020/5/11,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=2fT=1/50s=0.02s=250rad/s=100rad/s=314rad/s,0.02,314,20,2020/5/11,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,21,2020/5/11,在讨论两个正弦量如的相位关系时：(1)当12，即0时，称i1超前i2，或i2滞后i1；(2)当12，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。,22,2020/5/11,例如：u1=311sin(314t30)V，u2=311sin(314t60)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。,23,2020/5/11,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,24,2020/5/11,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,25,2020/5/11,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,26,2020/5/11,1、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,27,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（1856-194