正弦交流电的基本概念

1、课题§5-1正弦交流电的基本概念（2课时）教学目的1 了解正弦交流电的产生过程。2理解并掌握正弦交流电的三要素、相位差及有效值。教学重点正弦交流电的三要索教学难点1相位差的理解及判断。2有效值概念的理解。吋间分配教学过程及内容教学方法复习提问 引入新课 （10分钟）复习中学内容引入新课提问：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：）亦由周期性交流电鷲饗2由 交流电非正弦交流电非周期性交流电总结：1随时间按正弦规律发生变化的交流电称为正弦交流电。

2、2交流电与直流电相比有三个主要优点：第一，交流电可 以用变压器改变电压，便于远距离输电。第二，交流电机比 相同功率的直流电机构造简单，造价低。第三，可以用整流 製置，将交流电变换成所需的直流电。所以，实际小广泛应 用交流电。3在交流电路中，随时间变化的量用小写字母表示，不随 吋间变化的量用大写字母表示。教师提 问，学生 回答，最 后由教师 引导学生 共同讨论 冋答并订 正。时间分配教学过程及内容教学方法新课教学（80分钟）一、正弦交流电的产生：如图交流发电机结构与原理示意图（q （b）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：ecd = blv sinq/ + 久）在黑板

3、付 板书处画 图5-3并 对照图阐 述分析。5-3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eah = blv sin（曲 +）所以整个线圈产生的感应电动势为e = eah + ecd = 2blv sin（ef + ©（） = em sin（血 +（p°）上式屮，em = iblv是感应电动势的最大值，又叫振幅。板书板书可见，交流发电机产生的电动势按止弦规律变化，可以 向外电路输送正弦交流电。二、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）o如图5-4时间分配教学过程及内容教学方法/t/2t

4、76;| t/4rt5-4正眩交流电的周期2频率：交流电在单位时间内(is)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)：khz = oyhzmhz = hz显然，周期和频率z间有倒数关系t =丄f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3表示， 其单位是弧度每秒，符号为rad/s o显然，角频率和周期、频率有如下关系co =芋=2对注意：周期、频率和角频率都是反映交流电变化快慢的物理量。三、相位和相位差1相位：任意t时刻，发电机线圈平面与

5、中性面的夹角(曲+久)叫做交流电的和位。当t = 0时的和位，即(p =(pq叫做初和位， 它反映了正弦交流电起始吋刻的状态。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，述能反映正弦交流电的变板书板书强调说明 并板书。对照图5-3阐述 分析。并板书。时间分配教学过程及内容教学方法化趋势。2相位差:两个同频率正弦交流电，任意瞬间的相位之差就叫做相位差，用符号a©表示。即 0 =(曲 +(p0 _ (曲 + 0()2)= ®) _ 0)2显然，两个同频率正弦交流电的相位差，就是它们的初 和z差。其与时间无关。相位差的作用是判断两个同频率正弦交

6、流电之间的相位 关系，具体判断方法如下：m =久- 0)2 >0时,叫做i超前i20 = 001 - 002 <0 时，叫做 ix 滞后 i2 0 = 001 - 002 = ()时，叫做同相 0 = 001 - 002 = 180时，叫做反相= 00 _ 002二90时,叫做正交注意：前面所学的振幅、频率(或周期、角频率)和初相统称 为正弦交流电的三要素。对于已知的止弦交流电，这三者缺 一不可。四、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一 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

7、阻值相等的电 阻，如果通电的时间和等，在电阻上产生的热量也和等，那 么直流电的数值就叫做交流电的有效值。其用人写字母来表 示。理论和实验表明，正弦交流电的有效值与最大值的关系 如下举例分析 并板书。加重提高 语气，以 引起学生 注意。分析说明板书时间分配教学过程及内容教学方法7= = 0.707 /v2u =备=0.707/”e = = 0.707e v2板卩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。加重提高 语气，以 引起学生 注意。五、例题讲解：讲解例1、例2、例3此从略。复习总结(8分钟)1什么是周期、频率、角频率？它们的作用是什么？相互有 何关系？2什么是相位、初相位？它们有何作用？3什么是相位差？它的作用是什么？如何判断同频交流电 的超前与滞后？4什么是交流电的有