正弦交流电的物理量.ppt

1、正弦交流电的物理量正弦交流电的物理量 3.1.23.1.2二、掌握周期、频率和角频率之间的关系；一、掌握正弦交流电的三要素；三、理解有效值和相位差的概念；任务目标任务目标四、学会分析简单电路。游戏规则MATCH RULES 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：萝卜蹲小游戏：萝卜蹲字母中的物理量复习回顾复习回顾1、什么是直流电？什么是交流电？小组讨论直流电是指大小

2、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？动画演示你的身边有哪些直流用电器和交流用电器？你的身边有哪些直流用电器和交流用电器？ 返回复习返回复习小组讨论小组讨论交流电的产生交流电的产生返回复习你预习了吗？l课本上讲了几个表征正弦交流电的物理量？l 周期的符号是什么？l正弦交流电的三要素是 什么？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 i、u u、

3、e 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I Im m、U Um m、E Em m等。)sin(0tEem)sin(0tUum)sin(0tIim1 1表征正弦交流电大小的物理量表征正弦交流电大小的物理量 瞬时值、最大值、有效值瞬时值、最大值、有效值表征正弦交流电大小的物理量0t/s电流最大值电流最大值电流瞬时值电流瞬时值I/AIm瞬时值瞬时值：交流电某一时刻的值最大值最大值：交流电的最大瞬时值)tsin(I0mi瞬时值瞬时值最大值最大值 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

4、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 1表征正弦交流电大小的物理量表征正弦交流电大小的物理量 瞬时值、最大值、有效值瞬时值、最大值、有效值 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 I、U U、E E等。 最大值和有效值 之间的关系1 1表征正弦交流电大小的物理量表征正弦交流电大小的物理量 瞬时值、最大值、有效值瞬时值、最大值、有效值mmEEE707. 02mUUU707. 02mmmI707. 02II小常识小常识

5、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。练一练练一练 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 。311V220VVVE220311707. 0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 T表示，单位为s 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HzHz（赫兹）。0

6、t/sU/VTTf12、表征正弦交流电变化快慢的物理量、表征正弦交流电变化快慢的物理量 周期、频率、角频率周期、频率、角频率角频率：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/srad/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、表征正弦交流电变化快慢的物理量 周期、频率、角频率周期、频率、角频率fT22小常识小常识定义：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弧度弧度弧度小常识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

7、频率。小常识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。练一练练一练 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/s0.02314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

8、示。例如则i1、i2 的相位差为)sin(0tEem3、表征正弦交流电初始状态的物理量、表征正弦交流电初始状态的物理量 初相位初相位 在讨论两个正弦量如 的相位关系时： (1)当 1 2，即 0时，称i1超前超前i2 ，或i2 滞后滞后i1 ； (2)当 1 2，即 0时，称i1滞后滞后i2 ，或i2 超前超前i1 ； (3)当 1=2，=0时,称i1与i2同相同相； (4)当 =或180时,称i1与i2反相反相； (5)当 =/2或90时,称i1与i2正交正交。例如：例如：u1= 311sin(314t 30) V，u2= 311sin(314t 60)V， 写出其相位差，指出哪个超前，哪个

9、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。小结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正弦交流电的三要素正弦电压解析式：u=311sin（314t+/3）V最大值Um角频率周期T频率f314rad/s0.02s311V50Hz初相位0/3趣味练习趣味练习比赛规则MATCH RULES 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。分组竞赛分组竞赛1、瞬时值、最大值、有效值2、周期、频率、角频率3、相位、初相位、相位差表征正弦交流电的物理量表征正弦交流电的物理量1 1正弦交流电的三要素正弦交流电的三要素2 2有效值、频率、初相位小结小结今天你有今天你有哪些收获哪些收获知识拓展知识拓展乔治乔治威斯汀豪斯（威斯汀豪斯（1846-19141846-1914年）年）托马斯托马斯爱迪生（爱迪生（1847-19311847-1931年）年）尼古拉尼古拉特斯拉（特斯拉（1856-