电工与电子技术基础

1、教学班级14秋机电授课日期课题名称§3-1 正弦交流电的基本概念计划学时2教学目标知识技能态度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。3掌握正弦交流电的三要素（有效值、频率、初相）。4掌握相位差的概念。5理解正弦交流电的特征。做出u = 220sin（t + 90°）V的波形图。课前回顾课题引入学生讨论或互动教学的重点与难点重点：1.互感线圈同名端的判别。2.正弦交流电的三要素。难点万：1.交流电的波形图表示法2.有效值、相位和相位差教学准备板书、电脑、多媒体设备序号教学环节设计教学时间1组织教学，检查学生出勤情况32复习导入、明确学习目的53知识学习（

2、含知识铺垫、教师演示示范）304学生活动（含教师巡视指导）305模仿整合训练56课堂效果展示、评价107课堂小结58布置作业29其它0教学活动流程教学步骤与内容教学方法（教师具体如何授课）学生活动设计意图时间一、组织教学，检查学生出勤情况：3二、复习导入，明确学习目标：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 q新课引入本节学习的内容：有关交流电的知识。选用教具挂图提问学生学生讨论或互动5三、知识学习一、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

3、面。（1）线圈平面跟中性面重合的时刻开始计时 某一瞬间整个线圈中的感应电动势：e = 2 B l v sint或者e = Em sintEm = 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。 当线圈平面转到与磁感线平行的位置时，由于t = p / 2，sint = 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。 若线圈和电阻组成闭合电路，则电路中就有感应电流。I = = sint = Im sint式中：R 整个闭合电路的电阻Im 电流的最大

4、值i 电流强度的瞬时值 电压的瞬时值u = I R' = Im R' sint = Um sint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 = Em sin (t + j )i = Im sin (t + j )u = Um sin (t + j )正弦交流电：按正弦规律变化的交流电。二、交流电的波形图1讲解如图2用描点法画出I = Imsint和u = Umsin（t + j）的图形，其中j =。表征交流电的物理量一、表征交流电变化快慢的物理量

5、周期、频率、角频率1周期：交流电完成一次周期性变化所需的时间。用T表示，单位：s。2频率：交流电在1s内完成周期性变化的次数。用f表示，单位：Hz。3周期与频率的关系：T = 4角频率：交流电每秒钟所变化的角度: = = 2 p f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。3正弦交流电有效值和最大值之间的关系E = = 0.707 Em（适用与正弦交流电）U = = 0.707 UmI = = 0.707 Im用E、U、I分别

6、表示交流电的电动势、电压、电流的有效值。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、交流电压表测量的数值，都是有效值。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：t + j 叫交流电的相位。2初相位t = 0时的相位，叫初相位。相位可用来比较交流电的变化步调。3相位差：两个交流电的相位差。用 j 表示。 j = (t + j 01 ) - (t + j 02 ) = j 01 - j 02（频率相同）（1）j = 0 称它们为同相（2）j = ± p 称它们为反相 （3）e1比e2超前j 四、正弦交流电的三要素有效值（或最大

7、值）、频率（或周期或角频率）、初相是表征正弦交流电的三个重要物理量。知道了这三个量，就可以写出交流电瞬时值的表达式，从而知道正弦交流电的变化规律，故把它们称为正弦交流电的三要素。结合多媒体演示讲授课堂练习：一、 交变电流的产生1一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生感应电动势，下面说法正确的是 A当穿过线圈的磁通量最大时，感应电动势最小 B当穿过线圈的磁通量最大时，感应电动势最大 C当穿过线圈的磁通量是零时，感应电动势最小 D当穿过线圈的磁通量是零时，感应电动势最大2已知交变电流的瞬时值的表达式是i5sin50t (A), 从t=0到第一次出现最大值的时间是： A6.25秒B1/200秒C1/15

8、0秒D1/100秒3如图1示的正弦交流电流，其流瞬时值的表达式为 _。 图 1图 24如图2所示的交流电电流的瞬时值的表达式为_，已知时间t0.0025秒时交流电电流的值为14.14安。 9i 5sin314t (A)的最大值为_，有效值为_, 周期为_。 10关于交变电流的几种说法正确的是A使用交变电流的电气设备上所标的电压电流值是指峰值B交流电流表和交流电压表测得的值是电路中的瞬时值C跟交变电流有相同热效应的直流电的值是交流的有效值D通常照明电路的电压是220伏，指的是峰值。11一只矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交流电动势e 10sin4t (V) 则 A交流的频率是4Hz B当t0时线圈

9、平面跟磁感线垂直C当t0.5时，e有最大值D交流的周期是0.5s做出u = 220sin（t + 90°）V的波形图。 已知I = 10 A，f = 50 Hz，j = p / 3，写出交流电流的瞬时值。10102020四、技能学习（练习、展示、评价、拓展提高等）一根电阻丝接入100v的电路中，在1min内产生的热量为Q，同样的电阻丝接 入正弦式电流路中在2min内产生的热量也为Q，则该交流电路中的电压峰值为: A141.4VB100VC70.7VD50V讲解引导导学生思考学生讨论或互动10五、模仿、整合训练课后习题选讲      老师提问学生回答学生讨论互动5六|、课堂小结教师与学生一起回