正弦交流电的基本知识

2-100

课

题 7－1交流电的产生

课型 新课

授课

班级 授课

时数 1

教学

目标 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。

学情

分析 学生在物理中已接触过交流电的概念。

教学

效果

2-101

新课

教后记

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B l v sin 

第一节 交流电的产生

一、交流电的产生

演示：由图引出交流电的概念。

1．交流电：强度和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

2-102

中性面：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2 B l v sinωt

或者

eEm sinωt

Em2 B l v

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2，sinωt1，所以此时的感应电动势最大e2Blv；当线圈平面转到与磁感线垂直时，此时感应电动势最小，e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ReREmsinωtImsinωt

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IR'ImR' sinωtUm sinωt

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时开始计时

2-100

课 题 7－1交流电的产生

课型 新课

授课班级 授课时数 1

教学目标 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。

学情分析 学生在物理中已接触过交流电的概念。

教学效果

2-101

新课

教后记

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B l v sin 

第一节 交流电的产生

一、交流电的产生

演示：由图引出交流电的概念。

1．交流电：强度和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：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2 B l v sinωt

或者

eEm sinωt

Em2 B l v

式中：e电动势的瞬时值

2-102 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2，sinωt1，所以此时的感应电动势最大e2Blv；当线圈平面转到与磁感线垂直时，此时感应电动势最小，e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ReREmsinωtImsinωt

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IR'ImR' sinωtUm sinωt

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时开始计时

1 清远工贸职业技术学校课时教学教案

电子专业 14春电子5班电工技术基础与技能科 第6章 第1（课） 第 3、4节 授课人：蔡红霞

课 题 正弦交流电的基本概念 授课

日期 2014年10月20日 第1、2节

星期二

教学

目的 1、描述正弦交流电的基本概念。

2、了解正弦量的三要素。

教材

重点

难点

重点：正弦交流电的三要素。

难点：正弦交流电的角频率、有效值、相位、初相位和相位差。

预

习

指

导 1、阅读：课本P100-103页，重点掌握正弦交流电的三要素分别是什么。

2、查阅：通过网络查阅相关正弦交流电的资料，重点掌握正弦交流电的三要素的概念。

3、思考：三要素的相关性？

4、分析：正弦交流电的表达式？

教学

反馈

课 型 理论 教 具 多媒体平台

2

教学过程

3 【一、复习】

正弦函数及表达形式。

【二、引入新课】

本节内容是正弦交流电的基础知识，是单相正弦和三相正弦交流电路的基础。要特别注意正弦交流电的“三要素”的理解和掌握。

【三、讲授新课】

6.1.1 交流电的基本概念

（1）交流电：大小和方向随时间作周期性变化，并且在一个周期内的平均值为零的电压、电流和电动势。图4.1画出了直流电和几种交流电的波形。

图6.1 直流电和交流电的波形

（2）直流电和交流电的表示：直流电的物理量用大写字母表示，例如：E、I、U等；交流电的物理量用小写字母表示，例如e、i、u。

（3）交流电的参考方向：如图4.2所示为交流电的参考方向。图中标出的us、i、u的方向均为参考方向，它们的实际方向是在不断反复变化的，与参考方向相同的半个周期为正值，与参考方向相反的半个周期为负值。

图6.2 交流电的参考方向

6.1.2 正弦交流电相关量

1．周期：交流电变化一个循环所需要的时间，如图4.3所示。

2．频率：交流电在单位时间内（每秒钟）完成的周期数，单位是赫[兹]（Hz）。频率和周期是互为倒数，即

教学过程 教 学 内 容 调控与活动 时间

组织教学 1、课堂组织，清点人数，填写教学日记

2、教师宣布上课 教师记载 1分

复习提问 1、什么是交流电。

2、频率、周期和角频率的关系。 教师提问

学生回答

引出本节课内容； 3分

导入新课 我们在上一节学习了正弦交流电的基本概念和相位。知道了要想确定正弦交流电就必须要满足一些条件。这就是这节我们要学习的内容---三要素。 教师口述 1分

讲

授

新

课

3.1 正弦交流电的基本概念

一、正弦交流电的三要素

1、由上面的分析可知，一个正弦量，当最大值、角频率和初相三者已知时，该正弦量就确定了。故称最大值、角频率和初相为正弦量的三要素。

例3-1 例3-2 例3-3

练习：已知正弦交流电压

，它的最大值，频率，周期，角频率为多少？

2、在一个正弦交流电路中，电压u和电流i的频率是相同的，但初相位不一定相同，如图所示：

由上节课所讲的导出正弦交流电的三要素；

先由教师来讲解例题然后找学生来讲；

结合图示

教师讲解正弦交流电的相位

70分

教学过程 教 学 内 容 调控与活动 时间

讲

授

新

课

图中u和i的波形可以用下式表示：

)sin(U1tum

)sin(2tIim

它们的初相分别为 1和2。

两个同频率正弦量的相位角之差或初相角之差，称为相位差角或相位差，用表示，上图，u和i的相位差为：

2121)()(tt

当两个同频率正弦量的计时起点（t=0）改变时，它们的相位和初相位都跟着改变，但是两者之间的相位差仍保持不变。

由上图可见，由于u和i的初相不同，所以它们变化的步调不一致，即不是同时达到最大值或零值。图中 1﹥2，所以u较i先到达最大值，我们说在相位上u比i超前角，或者说i比u滞后角。如图所示。

初相相同，即相位差0，称为同相，相关系；

教师由图讲述；

第一节下课；

提示讲解激发学生思考什么是超前、滞后、同相和反相？