p正弦交流电的基本概念教案

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1、章节名称§7——1交流电的产生授课形式讲授课时2班级教学目的1．掌握交流电的概念及其变化规律。2．了解交流电的波形图表示法。教学重点交流电的变化规律及波形图表示法。教学难点交流电的波形图表示法。辅助手段多媒体演示课外作业教学过程课前复习1．电流产生磁场。2．磁场对电流的作用力。3．电磁感应现象E=Blvsinq新课教学一、交流电的产生演示：由图引出交流电的概念。实验设备的组成磁场线圈实验原理：电磁感应实验现象：线圈转一周，电流表的指针左右摆动一次。问：线圈中产生的电流有何特点？1．交流电的定义：强度和

2、方向都随时间作周期性变化的电流叫交流电。2．交流电的变化规律中性面定义：跟磁力线垂直的平面叫中性面。（1）线圈平面跟中性面重合的时刻开始计时①某一瞬间整个线圈中的感应电动势：e=2Blvsinωt或者e=EmsinωtEm=2Blv式中：e电动势的瞬时值Em电动势的最大值由上式知在匀强磁场中匀速转动的线圈里产生的感应电动势是按正弦规律变化的。②当线圈平面转到与磁感线平行的位置时，由于ωt=p/2，sinωt=1，所以此时的感应电动势最大e=2Blv；当线圈平面转到与磁感线垂直时，此时感应电动势最小，e

3、=0。③若线圈和电阻组成闭合电路，则电路中就有感应电流。I==sinωt=Imsinωt式中：R——整个闭合电路的电阻Im——电流的最大值i——电流强度的瞬时值④电压的瞬时值u=IR'=ImR'sinωt=Umsinωt式中：R'——某段导线的电阻Um——电压的最大值由上可知：感应电动势、感应电流、外电路中一段导线上的电压都按正弦规律变化。（2）线圈平面跟中性面有一夹角j时开始计时e=Emsin(ωt+j)i=Imsin(ωt+j)u=Umsin(ωt+j)正弦交流电：按正弦规律变化的交流电。二、交流

4、电的波形图波形图的画法:1．建立坐标系2．找点，连线说明:从图上可以看出,线圈平面经过中性面一次,感应电动势和感应电流的方向就改变一次,线圈转动一周,感应电动势和感应电流的方向改变两次。3．学生练习：用描点法画出I=Imsinωt和u=Umsin（ωt+j）的图形，其中j=。章节名称§7——2表征交流电的物理量授课形式讲授课时2班级教学目的1．掌握正弦交流电的三要素（有效值、频率、初相）。2．掌握相位差的概念。3．理解正弦交流电的变化规律。教学重点正弦交流电的三要素教学难点1．有效值。2．相位和相位差

5、。辅助手段多媒体演示课外作业教学过程课前复习：1．交流电是按什么规律变化的？2．写出交流电流、电压和电动势的解析式。新课教学一、表征交流电变化快慢的物理量——周期、频率、角频率1．周期定义：交流电完成一次周期性变化所需的时间。符号：T。单位：s。性质：表示交流电变化的快慢。根据周期Τ的含义可知道，周期愈长，表示交流电变化的愈慢；周期愈短，表示交流电变化的愈快。在我国普遍应用在工农业上的交流电的周期是0.02s，即Τ＝0.02s。这就说明，每经过0.02s，交流电就重复一次（即变化一个循环），也就是说其

6、电角变化了360°或2π弧度。2．频率定义：交流电在1s内完成周期性变化的次数。符号：f。单位：Hz。性质：表示交流电变化的快慢。我国规定电力方面的标准频率为f＝50Ｈz，称这个标准频率为“工频”（即工业频率）。工厂中的电动机，在日常生活中用的电灯，都是用的50Ｈz的交流电，一般发电厂所发出的交流电也都是50Ｈz的交流电。3．周期与频率的关系：T=4．角频率定义：交流电每秒钟所变化的角度:ω==2pf单位：rad/s例试求工频电流的角频率。解：工频电流的频率为f＝50Ｈz则其角频率为ω＝2πf＝2π×

7、50＝314rad/s二、最大值和有效值1．最大值：交流电在一个周期内所能达到的最大数值。用Im、Um、Em表示。2．有效值：让交流电和直流电通过同样阻值的电阻，若它们在同一时间内产生的热量相等，就把这一直流电的数值叫这一交流电的有效值。用E、U、I分别表示交流电的电动势、电压、电流的有效值。3．正弦交流电有效值和最大值之间的关系E==0.707Em（适用与正弦交流电）U==0.707UmI==0.707Im说明：（1）各种使用交流电的电气设备上所标的额定电压、额定电流的数值及一般交流电流表、交流电压

8、表测量的数值，都是有效值。（2）以后提到交流电的数值，凡没特别说明的都是指有效值。三、相位和相位差1．相位：ωt+j叫交流电的相位。相位可用来比较交流电的变化步调。2．初相位t=0时的相位，叫初相位。3．相位差：两个交流电的相位差。用j表示。j=(ωt+j01)-(ωt+j02)=j01-j02（频率相同）只有同频率正弦量才能比较相位问题；正弦量的初相角与起始时间选择相关，而相位差与起始时间的选择无关。4．相位关系（1）j=0称它们为同相（2）j=±p称