交流电的基础知识.讲课教案
电工基础教案10正弦交流电的基本知识
正弦交流电路授课教案课题模块三正弦交流电路课题一正弦交流电的基本知识授课班级授课时间教学目的1．掌握正弦交流电的三要素2．掌握正弦交流电的四种表示形式及其相互转换教学重点及难点重点：1．正弦交流电的三要素2．正弦交流电的四种表示形式难点：初相位、相位及相位差教学内容纲要教学方法一．正弦交流电的特点大小和方向随时间按正弦规律变化的电流称为正弦交变电流，简称交流（ ac 或 AC ）。
我们日常生活、生产中，大量使用的电能都是正弦交流电。
正弦交流电具有以下特点：1．交流电压易于改变。
在电力系统中，应用变压器可以方便地改变电压，高压输电可以减少线路上的损耗；降低电压以满足不同用电设备的电压等级。
2．交流发电机比直流发电机结构简单。
二．正弦量的三要素正弦量的三要素为：最大值、角频率、初相角。
1．最大值----用来描述变化的幅度1）瞬时值：用小写字母表示，如 e 、 u 、 i 。
2）最大值：也称振幅或峰值，通常用大写字母加下标 m 表示，如。
3)有效值：用大写字母E、U、I表示。
它与最大值的关系为：2．角频率---- 用来描述变化的快慢1) 周期： T ，秒提问：日常生活中，有哪些地方用到交流电？是单相还是三相》周期越短、频率（角频率）越高，交流电变化越快。
2) 频率：， Hz 。
3) 角频率：3．初相角---- 用来描述变化的先后1) 相位角：2) 初相角： t=0 时正弦量的相位角称作初相角。
* 的大小和正负与计时起点有关。
* 规定* 如果正弦量零点在纵轴的左侧时，角为正；在纵轴右侧时，角为负。
结论: 一个正弦量与时间的函数关系可用它的频率、初相位和振幅三个量表示，这三个量就叫正弦量的三要素。
对一个正弦交流电量来说，可以由这三个要素来唯一确定：三、相位差与相位关系1 ．相位差——两个正弦交流电在任何瞬时相位角之差称相位差。
* 两个同频正弦量的相位差等于它们的初相之差。
规定。
2 ．相位关系a)超前、滞后关系；b)同相关系（；c)反相关系；d)正交关系四、课堂练习1 ）正弦交流电的三个基本要素是，，．2 ）我国工业及生活中使用的交流电频率为、周期为。
交流电教案：了解交流电的形式与特点
交流电教案：了解交流电的形式与特点一、教学目标1.理解交流电的概念及特点。
2.掌握交流电的基本参数。
3.了解交流电的常用形式及应用。
二、教学重点1.交流电的概念及特点。
2.交流电的基本参数。
三、教学难点1.掌握不同形式的交流电。
2.理解交流电参数的意义及计算方法。
四、教学内容及时间分配教学环节|教学内容|时间分配|教学方法-|-|-|-导入|通过展示视频或图片，激发学生兴趣，引入教学内容。
|5分钟|展示、提问理论教学|交流电的概念及特点。
|20分钟|讲授、示范理论教学|交流电的基本参数。
|20分钟|讲授、示范实验演示|展示不同形式的交流电。
|20分钟|实验演示小组探究|小组讨论交流电的应用。
|20分钟|小组讨论、展示归纳总结|总结交流电的特点、参数及常用形式和应用。
|15分钟|总结五、教学方法和手段1.展示法：用视频或图片展示交流电的形式与特点。
2.讲授法：详细介绍交流电的基本概念和参数。
3.实验演示法：使用实验装置演示交流电的不同形式。
4.小组探究法：让学生在小组内探讨交流电的应用，并进行展示。
六、教学评价1.通过学生的日常表现、课堂练习、小组展示等方式，对学生学习情况进行评价。
2.每节课结束，教师对学生的表现进行总结评价，评估教学效果。
七、教学建议1.教师应尽可能采用多种形式和手段，使学生的学习更加生动。
2.学生应能从多个角度理解交流电的概念和特点，尽可能参与课堂探究活动。
3.在课程结束后，教师应根据学生的表现，针对性地进行调整和改进。
八、课后练习1.画出正弦交流电和方波交流电的波形图。
2.计算正弦交流电的平均值、有效值和峰值。
3.用实例说明交流电的应用。
九、小结在学习交流电的过程中，我们了解到了交流电的概念及特点，掌握了交流电的基本参数，了解了交流电的常用形式及应用。
通过实验演示和小组探究，我们能够更加深入地理解交流电的应用，并从多个角度理解交流电的概念和特点。
希望同学们在学习交流电的过程中，能够深入理解交流电，为以后的学习打下坚实的基础。
高三物理下册《第九讲交流电》教案、教学设计
3.培养学生严谨的科学态度，让他们明白物理实验中数据的真实性、可靠性，以及尊重客观事实的重要性。
4.强调环保意识，让学生了解交流电在生产和生活中的节能措施，提高学生的节能环保意识，培养可持续发展观念。
3.教学方法：
a.采用讲授法、实验法、小组合作法等多种教学方法，充分调动学生的学习积极性。
b.创设问题情境，引导学生主动探究，培养学生的创新精神和实践能力。
c.利用多媒体教学资源，增强课堂的趣味性和生动性，提高学生的学习兴趣。
4.评价方式：
a.过程性评价：关注学生在课堂上的表现，如提问、回答、讨论等，给予及时反馈。
5.加强师生互动，鼓励学生提问和发表观点，激发学生的思维活力，提高课堂氛围。
三、教学重难点和教学设想
（一）教学重难点
1.知识重点：交流电的基本概念、交流电的产生原理、交流电的传输和分配、交流电实验操作。
2.知识难点：交流电瞬时值、最大值、平均值之间的关系；交流电功率的计算；交流电的有效值与峰值因数的理解；实验数据的分析处理。
（四）课堂练习
针对本节课的教学内容，设计以下练习题：
1.计算给定交流电信号的瞬时值、最大值、平均值。
2.根据给定的交流电参数，计算其有效值和功率。
3.分析给定电路图，判断交流电的传输和分配过程是否正确。
学生在课堂上完成练习题，教师进行巡回指导，解答学生的疑问。
（五）总结归纳
在本节课的尾声，教师带领学生共同回顾本节课的主要内容，总结如下：
1.交流电的基本概念：瞬时值、最大值、平均值等。
2.交流电的产生：交流发电机的工作原理。
交流电基础知识教案
交流电基础知识教案交流电，这玩意儿可太有意思啦！咱就说电就像我们生活中的一个小精灵，而交流电呢，就是这个小精灵特别活泼好动的那一面。
你看啊，交流电它总是在不停地变化，一会儿高一会儿低，就像个调皮的孩子在蹦蹦跳跳。
咱家里用的电大多数可都是交流电哦。
它能让电灯亮起来，让电视有画面，让冰箱能制冷，多神奇呀！交流电的好处那可真是不少。
比如说，它可以通过变压器很方便地改变电压。
这就好比我们走在路上，遇到高坡就把腿抬高一点，遇到低坡就正常走，多灵活呀！这样就能让电更好地传输到各个地方，减少损耗。
而且交流电还能让电动机转起来，那可是各种机器的动力源泉啊！想象一下，没有交流电，那些大工厂里的机器都不动了，那得是啥场面呀！那交流电是怎么来的呢？这就得提到发电机啦。
发电机就像是一个魔法盒子，把其他形式的能量转化成交流电。
就好像魔术师能把一个东西变成另一个东西一样神奇。
在交流电的世界里，频率也是个很重要的概念哦。
它就像是小精灵跳动的节奏。
不同国家的交流电频率还不太一样呢，咱国家一般是 50 赫兹。
学习交流电基础知识，就像是打开一扇通往神奇世界的门。
你会发现原来电的世界这么丰富多彩。
你可以试着想想，要是没有交流电，我们的生活得变成啥样啊？肯定会变得很不方便吧！所以说呀，了解交流电基础知识可太重要啦！我们每天都在享受交流电带来的便利，却很少有人真正去了解它背后的奥秘。
其实只要我们稍微花点时间去学习，就能发现好多有趣的东西呢。
比如说，为什么交流电会有正弦波的形状呀？这就像是问天上的星星为什么会发光一样，充满了神秘感。
我们可以通过做实验来更好地理解交流电。
就像小时候玩游戏一样，自己动手去探索，去发现。
这样学起来多有意思呀！还能加深印象呢。
总之呢，交流电基础知识是个很值得我们去了解的东西。
它就像一个隐藏在我们生活中的宝藏，等待着我们去挖掘。
不要觉得它很难，只要用心去学，肯定能学好的。
让我们一起走进交流电的奇妙世界吧！交流电真的很神奇，很重要，我们一定要好好去认识它呀！。
大学物理交流电教案展示
课时：2课时教学目标：1. 理解交流电的产生原理和特点。
2. 掌握交流电的基本概念和参数。
3. 学会使用交流电桥测量电感和电容。
4. 培养学生的实验操作能力和分析问题的能力。
教学重点：1. 交流电的产生原理和特点。
2. 交流电的基本概念和参数。
3. 交流电桥的组成原理和测量方法。
教学难点：1. 交流电的产生原理。
2. 交流电桥的组成原理和测量方法。
教学过程：一、导入1. 通过多媒体展示生活中常见的交流电现象，如家用电器、照明等，引导学生思考交流电的产生原理和特点。
2. 提出问题：交流电是如何产生的？它有哪些特点？二、交流电的产生原理和特点1. 介绍交流电的产生原理：交流电是利用变压器将直流电转换成交流电。
2. 分析交流电的特点：方向、大小随时间变化；周期性；频率等。
三、交流电的基本概念和参数1. 介绍交流电的基本概念：电流、电压、功率、阻抗等。
2. 讲解交流电的参数：有效值、峰值、频率、相位等。
四、交流电桥的组成原理和测量方法1. 介绍交流电桥的组成原理：将惠斯通电桥的四个臂改为电抗元件，形成交流电桥。
2. 讲解交流电桥的测量方法：通过调节电桥平衡，测量电感和电容。
五、实验操作1. 学生分组进行实验，按照实验步骤进行操作。
2. 教师巡回指导，解答学生提出的问题。
六、实验结果分析1. 学生汇报实验结果，分析实验数据。
2. 教师点评实验结果，指出实验中的不足。
七、课堂小结1. 总结本节课所学的知识，强调交流电的产生原理、特点、基本概念和参数。
2. 强调交流电桥的组成原理和测量方法。
八、课后作业1. 复习本节课所学内容，完成课后习题。
2. 查阅资料，了解交流电在生活中的应用。
教学反思：本节课通过理论讲解和实验操作相结合的方式，使学生掌握了交流电的产生原理、特点、基本概念和参数，以及交流电桥的组成原理和测量方法。
在教学过程中，要注意以下几点：1. 注重理论讲解与实验操作的结合，提高学生的动手能力。
2. 鼓励学生积极参与课堂讨论，培养学生的创新思维。
电工基础教案交流
课题：交流电的基本概念课题：正弦交流电的表示方法2．表现形式：u=U m sin(ωt+ϕ)例2：已知i=sin(wt+π/2)mA，作出它的波形图？三．旋转矢量表示法（1）用旋转矢量表示正弦交流电的方法。
（2）表示方法：（a）矢量的长度表示正弦交流电的最大值（或有效值）；（b）矢量与横轴的夹角表示初相角，ϕ>0在横轴的上方，ϕ<0在横轴的下方；（c）矢量以角速度ω逆时针旋转。
i=I m sin(ωt+ϕ)三．练习，课题：纯电阻电路课题：纯电感电路4．感抗X L=ωL=2πfL表明感抗与通过的电流的频率有关。
所以，电感线圈在电路中有“通直流、阻交流；通低频、阻高频”的特性。
二、电感电流与电压的关系1．电感电流与电压的大小关系无论触头向上或向下滑动，电压表和电流表的读数发生变化，但两者的比值不变，总是等于感抗X L，即U/I=X L这说明，正弦交流电压和电流的有效值之间也满足欧姆定律。
2．相位关系把电感线圈两端的电压和线圈中的电流的变化输送给示波器，在荧光屏上就可以看到电压和电流的波形。
从波形看出，电感使交流电的电流落后于电压。
精确的实验可以证明，电感电压比电流超前90︒(或π/2)，即电感电流比电压滞后90︒。
（1）瞬时值关系设加在电感L上的正弦交流电压瞬时值为u = U m sin(ωt+φu)，则通过该电阻的电流瞬时值为i = U m/X L sin(ωt+φI-90)（2）电压、电流的相量关系4.学习感抗的计算1.学习电感电路中电流与电压的关系，记住结论：正弦交流电压和电流的有效值之间也满足欧姆定律。
2.学习电感电路中电流与电压的关系：电感电流比电压滞后90︒。
了解电流电压瞬时值关系了解电压电流相量关系通过讲授引导学生学习电抗的性质通过电阻电路欧姆定律引导学生得出电感电路中电流与电压的关系。
通过讲授让学生了解电感电路中电流与电压的相位关系5分钟四．点评1.讲解习题，并对学生在练习过程中出现的问题予以纠正五．小节1．指导学生对本课知识小结。
交流电备课教案
交流电备课教案一、教学目标本课程旨在帮助学生理解交流电的概念、特点和应用，并学会绘制交流电的电路图。
二、教学重点1. 交流电的定义和特点；2. 交流电的电路图绘制。
三、教学难点交流电的电路图绘制。
四、教学准备1. 教学PPT；2. 相关实物装置和设备；3. 计算器、电池和电阻等。
五、教学过程1. 导入（5分钟）在课堂上，向学生介绍交流电的定义和应用，并与学生共同探讨交流电与直流电的区别。
2. 理论讲解（10分钟）a. 交流电的定义和特点：讲解交流电的定义，并着重强调交流电的模拟周期性变化以及正弦形状的特点。
b. 交流电的频率和周期：讲解交流电的频率和周期的概念，并介绍频率的单位“赫兹”。
3. 电流方向与振幅（10分钟）a. 交流电的电流方向：通过实物装置和示意图向学生展示交流电的电流方向的变化规律，引导学生进行观察和分析。
b. 振幅的概念：解释振幅代表了交流电的最大值，与电流大小和灯泡亮度等因素相关。
4. 交流电的电路图（20分钟）a. 交流电的电路图符号：向学生展示交流电的电路图符号，并与学生一起学习和理解各个元件的意义。
b. 绘制交流电的电路图：通过实践操作，引导学生根据给定的电路要求，正确绘制交流电的电路图。
5. 教学实践（30分钟）将学生分成小组或一对一进行实践操作，要求学生根据给定的电路要求，使用实物装置和设备，绘制交流电的电路图。
6. 实验分析（15分钟）让学生根据实验结果，分析交流电的特点，例如电流方向的变化、灯泡亮度的变化等。
7. 小结（5分钟）回顾本节课的内容，强调交流电的概念、特点和电路图的绘制方法，并鼓励学生在日常生活中应用所学知识。
六、教学反思通过本节课的实践操作，学生能够更直观地了解交流电的特点和电路图的绘制方法。
然而，在实践操作中，有些学生对于电路图的绘制仍存在困难，下节课需要加强对电路图绘制的指导和练习。
同时，可以考虑增加更多的实验案例，让学生在实际操作中更深入地理解交流电的应用。
电工学(高教版)授课教案：交流电的基本概念
电工学（高教版）授课教案复习旧课要点：掌握直流电的有关知识新授课题：§3-1 交流电的基本概念课型：新授课授课目的与要求：1、掌握交流电的有关概念2、了解交流电的产生、形成重点、难点：交流电的有关概念重点、难点的解决方案：通过讲解进行分析教具和参考书：《电工基础》第三版《电工学》第四版参考书教学环节与教学内容：组织教学：考勤、复习旧课、讲授新课、课后小结、作业、课后分析复习旧课：什么是电流？根据电流的大小和方向可以把电流分为？什么是直流电？讲授新课：§5-1交流电的基本概念一、什么是交流电稳恒直流电：电压的大小和方向都不随时间的变化而变化。
正弦交流电：电压的大小和方向按正弦规律变化非正弦交流电：二、交流电的产生交流发电机的原理与电磁感应的基本原理相同，若从线圈平面与中性面成一夹角ф0时开始，则正弦交流电动势的瞬时值表达式为：e=Emsin(wt+ф0)一、正弦交流电的周期、频率、角频率1、周期：交流电每重复变化一次所需的时间称为周期。
用符号T表示，单位是s.2、频率：交流电在1s内重复变化的次数称为频率。
用符号f表示，单位赫兹，H Z.周期和频率的关系互为倒数。
f=1/T我国动力和照明用电的标准频率为50HZ,周期为0.02s.3、角频率:正弦交流电每秒内变化的电角度为角频率。
用符号ω表示。
ω=2Π/T=2Πf二、正弦交流电的最大值、有效值和平均值1、最大值正弦交流电在一个周期内所能达到的最大瞬时值称为正弦交流电的最大值（又称峰值、幅值）。
最大值用大写字母加下标m表示，如Em、Um、Im.2、有效值使交流电和直流电加在同样阻值的电阻上，如果在相同的时间内产生的热量相等，就把这一直流电的大小叫做相应交流电的有效值。
有效值用大写字母表示。
如E、U、I.通常电工仪表测出的交流电数值及通常所说的交流电数值都是指有效值。
正弦交流电的有效值和最大值之间的关系：有效值=0.707×最大值3、平均值正弦交流电在半个周期内的平均值为正弦交流电的平均值。
§6-1 交流电的基本知识(标准教案)
技师学院教案第页技师学院教案第页教学内容教学方法2.稳恒直流电:电压的大小和方向不随时间的变化而变化.3.正弦交流电:大小和方向安正弦规律变化的电动势，电压和电流统称为正弦交流电。
4.非正弦交流电: 电压的大小和方向不安正弦规律变化.非正弦交流电可以看成一系列正弦交流电叠加合成的结果.注意:无特别说明所讲交流电都指正弦交流电二.交流电的产生交流电可以由交流发电机提供也可以由振荡器产生.交流发电机主要用于提供电能,振荡器主要用于产生各种交流信号.如图交流发电机,当线圈在磁场中以角速度 逆时针匀速转动时,由于导线切割磁感线,线圈将产生感应电动势,技师学院教案第页技师学院教案第页技师学院教案第页技师学院教案第页技师学院教案第 页教 学 内 容 教 学 方 法情况。
【教学回顾】复习交流电的瞬时值表达式，能够画出简单的正弦波形图。
给出解析式能够熟练求出交流电的最大值，有效值和平均值。
【新课进行】三.正弦交流电的周期.频率.角频率 正弦交流电的波形图如图1.周期:交流电每重复变化一次所需要的时间.用T 表示,单位:秒(s)2.频率:交流电在1s 内重复变化的次数.用 f 表示,单位:赫兹(HZ)周期和频率的关系 :Tf 1=或者f T 1=说明:我国动力和照明用电的标准频率为50赫兹(称工频),高频感应电炉的电源频率为200-300KHZ,我国广播电视的频率为几十兆赫兹到几百兆赫兹.技师学院教案第 页教 学 内 容教 学 方 法3.角频率:正弦交流电每秒变化的电角度.用ω表示,单位:弧度/秒(rad/s)角频率和周期频率的关系f Tππω22==四．正弦交流电的相位和初相位 1.相位（1） 定义:任一时刻线圈平面与中性面的夹角.称相位或者相角.它反映了交流电的变化进程.（2）初相位:正弦量在t=0时的相位,也称初相角或者初相.(1) t=0时正弦量的瞬时值为正,则初相为正 (2) t=0时正弦量的瞬时值为负,则初相为负(3) 初相通常用不大于0180的角来表示.如: V t e )240sin(500+=ω应记为V t e )120sin(500-=ω【练习】技师学院教案第页技师学院教案第 页教 学 内 容教 学 方 法2. 公式:2121)()(ϕϕϕωϕωϕ-=+-+=t t即： 两个同频正弦量的相位差等于它们的初相之差。
第16章第01节交流电教案01 人教版
第26单元：交变电流的产生教学目的：l、交变电流的产生即变化规律。
2、会用公式和图像表示交变电流。
3、培养学生观察实验能力和思维能力。
教学准备：交流发电机模型、演示电流表、教学过程：一、知识回顾教师：如何产生感应电流？请运用电磁感应的知识，设计一个发电机模型。
学生设计：让矩形线圈在匀强磁场中匀速转动。
二、新课教学：1、交变电流的产生[演示1]：出示手摇发电机模型，并连接演示电流表当线圈在磁场中转动时，电流表的指针随着线圈的转动而摆动，线圈每转动一周指针左右摆动一次。
表明：电流强度的大小和方向都做周期性的变化，这种电流叫交流电。
2、交变电流的变化规律[演示2]：矩形线圈在匀强磁场中匀速转动的四个过程分析：线圈bc、da始终在平行磁感线方向转动，因而不产生感应电动势，只起导线作用。
（1）线圈平面垂直于磁感线（a图），ab、cd边此时速度方向与磁感线平行，线圈中没有感应电动势，没有感应电流。
教师强调指出：这时线圈平面所处的位置叫中性面。
中性面的特点：线圈平面与磁感线垂直，磁通量最大，感应电动势最小为零，感应电流为零。
（2）当线圈平面逆时针转过900时（b图），即线圈平面与磁感线平行时，ab、cd边的线速度方向都跟磁感线垂直，即两边都垂直切割磁感线，这时感应电动势最大，线圈中的感应电流也最大。
（3）再转过900时（c图），线圈又处于中性面位置，线圈中没有感应电动势。
（4）当线圈再转过900时，处于图d位置，ab、cd边的瞬时速度方向，跟线圈经过图（b）位置时的速度方向相反，产生的感应电动势方向也跟在（图b）位置相反。
（5）再转过900线圈处于起始位置（e图），与a图位置相同，线圈中没有感应电动势。
小结：线圈平面每经过中性面一次，感应电流的方向就改变一次，因此线圈转动一周，感应电流的方向改变两次。
提出问题：线圈中的感应电动势的大小如何变化呢？在场强为B的匀强磁场中，矩形线圈边长为L，逆时针绕中轴匀速转动，角速度为ω，从中性面开始计时，经过时间t。
交流电的基本概念教案
正弦交流电基本概念执教人：何祖祥课型：新授课（2课时）教学目标：1、了解正弦交流电路的组成特点；2、掌握正弦量频率、初相、幅值三要素；教学重点：正确理解交流电的三要素：初相位、频率、幅值教学难点：正确理解交流电初相位的概念教学意图：本次课主要是让学生对正弦交流电有一个初步的认识，掌握描述正弦交流电的三个要素。
由于大多数学生是初次接触这部分内容，所以采用先通过实训观察直流电、交流电的波形，使学生对频率、相位、幅值等情况先从示波器上获得直观上的认识，在此基础上再从理论上进行系统全面的讲述正弦量的特点及三要素的具体描述方法。
通过实际观察和理论讲解两方面结合来达成本次课的教学目的。
教学过程：交流电作为能源的一种，得到广泛应用,正弦交流电容易产生，并能用变压器改变电压，便于输送和使用,且交流电机结构简单、工作可靠、经济性好。
一、提问：1、电的种类大致分为哪三种？日常家庭用电最多是哪一种电？正弦交流电：凡是随时间按正弦规律变化的电压、电流或电动势都叫做正弦交流电。
2、直流电和交流电有什么区别呢？（提问引起学生的注意，增加其好奇心）那么交流电究竟是一种什么形式的电呢？它与直流电有些什么区别？由那些物理量来描述？下面我们先通过两个电路来观察直流电与交流电的区别，以及对交流电的特性做细致的分析(a)直流电(b)交流电(c)脉冲电电流波形图二、演示实验：演示1：两白炽灯串联后用直流电源供电，观察灯两端电压波形并用电压表测出各电压演示2：白炽灯串联电码感器后，用交流电源供电，观察灯两端电压波形并用电压表测出各电压对操作结果进行分析：（1）先提问1~2人：①直流电和交流电在波形上有什么区别？②正弦交流电有什么特点？三、分析，启发，发现问题首先从演示1所得到的电压波形上看，其电压值不随时间而变化，是一条与横轴平行的直线。
不随时间变化，这就是直流电的特征。
那么交流电呢？我们接下去看演示2的波形。
我们可以发现：①其电压的波形是正弦波，其大小和方向都是不断地随时间变化的，而且是周期性的变化。
交流电基本概念教案
【课题】交流电的产生和描述【教学结构】一、交流电的产生1.交流电:大小和方向都随时间作周期性变化的电流。
2.交流电的产生:线圈在磁场中,绕垂直磁感强度的轴OO′转动时线圈abcd中就产生感应电动势,电路中就产生感应电流。
如图1所示。
为更方便说明问题,把图1改画为图2,图2的位置3正与图1所示的位置相对应,根据切割磁感线产生感应电动势的规律,利用右手定则定性判断感应电流的大小,方向随线圈转动而变化的具体情况,以分析1,2,3位置为主。
注意分析过程应指出:中性面:线圈在位置1即线框平面与磁感强度方向垂直时,磁通量最大,但导线ab,cd的速度方向与B方向平行而不切割磁感线,不产生感应电动势,故称之为中性面;感应电动势最大,线框平面与B平行是,ab,cd 边速度方向与B垂直,因而产生感应电动势最大,但此位置磁通量为零;分析线框每转一周,感应电流便为一次周期的性的变化,电流方向变化两次。
3.正弦交流电的产生:线圈在匀强磁场中,绕垂直磁感强度的轴OO′匀速转动时,产生的交流电为正弦交流电,即电动势,电流大小,方向按正弦规律变化。
若图1所示线框ab=L ,bc= ,OO′过cb, da中间,线框以角速度匀速转动。
线框从与中性面重合时ad位置开始计时,经过ts,转至a′d′位置夹角= t,速V与B不垂直,将其分解为、两个分速度,功割磁感线的速度为,则, ,即均为不变的量, 将按的规律变化。
线圈与中性面平行, ,当=90°时,电动势有最大值。
若线圈为N匝时, 为线框面积。
又可写成: 。
4.电路中的电流强度也按正弦规律变化:若闭合电路电阻为R(包括内外电路电阻)称为电流瞬时值, ,电流最大值。
外电阻上电压瞬时值,称为电压的最大值线圈在匀强磁场中匀速转动产生感应电动势就是交流发电机的原理。
感应电动势即为电源电动势,线圈电阻即为电源内阻,需要结合,考虑如何提高发电机的电动势的最大值。
二、交流电的描述1.交流电的最大值:交流电在一周期内电压,电流最大值( )。
《电工基础讲课》教案 07 正弦交流电的基本概念(电子版)
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。
教学效果教后记新课 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 θ 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 sin ωt或者e = E m sin ωtE m = 2 B l v式中：e 电动势的瞬时值E m 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 = π / 2，sin ωt = 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 = R e= RE m sin ωt = I m sin ωt 式中：R —— 整个闭合电路的电阻I m —— 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 ' = I m R' sin ωt = U m sin ωt式中：R' —— 某段导线的电阻U m —— 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 ϕ 时开始计时e = E m sin (ωt + ϕ )i = I m sin (ωt + ϕ )u = U m sin (ωt + ϕ )正弦交流电：按正弦规律变化的交流电。
(完整版)交流电的基本常识 教案
汇报课教案新课新课直流电与交流电的区别一、正弦交流电的基本概念1、正弦交流电：交流电是随时间作正弦规律变化的,称为正弦交流电.2、交流电的产生:正弦交流电由交流发电机产生的.瞬时值表达式：电动势)(ϕω+=tSinEem电压)(ϕω+=tSinUum电流)(ϕω+=tSinIim二、交流电的三要素1.最大值：在交流电中，最大的瞬时值称为最大值，也称振幅或峰值。
用大写字母加下标m表示。
如I m、U m、E m2。
周期、频率和角频率周期T：交流电变化一周所需要的时间。
单位秒（S）频率f：交流电每秒钟变化的次数.单位赫兹（Hz)常用单位还有千赫(kHz）和兆赫（MHz）1 MHz = 103 kHz = 106 Hz我国电力工业标准频率为50 Hz，也叫工频。
周期与频率的关系为角频率ω：交流电每秒钟变化的弧度。
单位弧度/秒（rad/s）3、初相位的状态；而把t=0时的相位角叫做初相角,简称初相。
相位差（ϕ）：两个同频率正弦量相位角或初相观察实验分析现象演绎推理寻求答案探究内容多媒体展示周期、幅度、初相位的变化，让学生只管形象的理解正弦交流电的三要素。
大屏幕展示引导思路叫做相位角或相位，决定交流电某一时刻所处)(ϕω+ts02.01==fTfTππω22==教案。
交流电教案（共5篇）
交流电教案（共5篇）第一篇：交流电教案3.1三相交流电的产生教学目的：1.了解三相交流发电机的结构；2.理解三相对称电动势的特点；3．了解三相三线制和三相四线制电路的特点；4．掌握线电压和相电压的关系。
教学重点及难点：线电压和相电压的关系教学方法：学生总结与讲授教具：三相交流发电机演示模型授课时间： 2课时教学过程：复习提问1．单相交流电动势的产生原理2．线圈平面与初相角的关系讲授新课：一、三相交流发电机的构造1．学生观察三相交流发电机，与单相交流发电机相比较。
2．学生演示三相交流发电机发电3．总结：在三相交流发电机中，定子上嵌有三个具有相同匝数和尺寸的绕组AX、BY、CZ。
其中A、B、C分别为三个绕组的首端，X、Y、Z分别为绕组的末端。
绕组在空间的位臵彼此相差120°（两极电机）。
二、三相电源：（看FLASH动画）1．三相对称电源：是由发电机的三相绕组两端发出三个振幅相等、频率相同、相位互差120°的正弦电压源。
称为对称三相电源。
2．三相对称电动势：三相对称电源产生的三个幅值相等、频率相同、相位互差120°的电动势。
①规定三相电动势的正方向是从绕组的末端指向首端。
②三相电源包括三个单相电源，每个单相电压源称为三相电压源的一相，三相电源共有三个相，分别为A相、B相、C相或者是U相、V相、W相。
当忽略绕组的内阻时，三相电动势的瞬时值为：eA=EmsinωteB=Emsin(ωt-120°)eC=Emsin(ωt-240°)=Emsin(ωt+120°)3．波形图、矢量图分别如图 226 所示，2．零线和相线在星形接法中，末端的连接点称作中点，中点的引出线称为中线（或零线）。
三绕组首端的引出线称作端线或相线（俗称火线）。
这种从电源引出四根线的供电方式称为三相四线制。
3．相电压和线电压（1）端线与中线之间的电压uA、uB、uC称为相电压，它们的有效值用UA、UB、UC或U相表示。
《电工电子技术》教案项目二交流电路
《电工电子技术》教案项目二交流电路教学目标：1.了解交流电的基本概念和特点；2.掌握交流电路中的电路元件和符号；3.学会计算交流电路中的电流、电压和功率；4.能够分析和解决交流电路中的问题。
教学重点：1.交流电的基本概念和特点；2.交流电路中的电路元件和符号；3.交流电路中的电流、电压和功率的计算。
教学难点：1.交流电路中的电流、电压和功率的计算；2.交流电流的相位差和频率。
教学步骤：一、引入新知识1.讲解交流电的基本概念和特点，如什么是交流电、交流电的频率和相位差等。
2.分析并比较交流电和直流电的区别。
二、教学重点1.介绍交流电路中的电路元件和符号，如电阻、电感、电容等。
2.讲解交流电路中的电流、电压和功率的计算方法。
三、教学方法1.通过示意图和实际电路图，介绍交流电路中的电路元件和符号。
2.引导学生运用欧姆定律和其它物理学原理，计算交流电路中的电流、电压和功率。
四、教学案例1.以一个简单的交流电路为例，演示计算交流电路中的电流、电压和功率的过程。
2.提供一些实例，供学生练习和解答问题。
五、巩固训练1.设计一些小组活动或实验，让学生运用所学的知识分析和解决实际问题。
2.提供一些练习题和习题集，让学生进行巩固训练。
六、课堂总结1.总结交流电路的基本知识和计算方法；2.回答学生提出的问题。
七、家庭作业1.练习书籍中的相关习题；2.设计一个交流电路实验，并撰写实验报告。
教学资源：1.教材《电工电子技术》；2.示例交流电路、电路图和计算练习题；3.实验设备和器材。
第16章第01节交流电教案04 人教版
第一节交变电流的产生和变化规律●教学目标一、知识目标1.使学生理解交变电流的产生原理，知道什么是中性面.2.掌握交变电流的变化规律，及表示方法.3.理解交变电流的瞬时值和最大值及中性面的准确含义.二、能力目标1.掌握描述物理量的三种基本方法（文字法、公式法、图象法）.2.培养学生观察能力，空间想象能力以及将立体图转化为平面图形的能力.3.培养学生运用数学知识解决处理物理问题的能力.三、德育目标培养学生理论联系实际的思想.●教学重点1.交变电流产生的物理过程的分析.2.变压器工作原理.●教学难点交变电流的变化规律及应用.●教学方法演示+分析+归纳1.通过矩形线圈在匀强磁场中匀速转一周的实物演示，立体图结合侧视图分析，特殊位置结合任一位置分析，使学生理解交变电流产生原理及变化规律.2.利用导体切割磁场线产生I感方法，分析得交流电的变化规律.●教学用具手摇单相发电机、小灯泡、示波器、多媒体教学课件、示教用大的电流表.课时安排1课时●教学过程［投影］本节课学习目标1.使学生理解交变电流的产生原理，知道什么是中性面；2.掌握交变电流的变化规律及表示方法；3.理解交变电流的瞬时值和最大值.●学习目标完成过程一、引入新课出示单相交流发电机，引导学生首先观察它的主要构造.［演示］老师手摇发电机模型.第一次发电机接小灯泡.当线框缓慢转动时，小灯泡不亮；当线框快速转动时，小灯泡一闪一闪的.第二次发电机接上示教电流计，当线框缓慢转动（或快速摆动），电流计指针左右摆动. ［师问］线圈中产生的是什么样的交变电流？请同学们看书P189后回答.［生答］转动的线圈里产生了大小和方向都随时间做周期性变化的交变电流.［师］现代生产、生活中，大都使用交流电.它有许多优点，今天学习交流电产生原理和变化规律.二、新课教学为什么矩形线框在匀强磁场中匀速转动，线框里能产生交变电流？多媒体课件打出下图.［师问］abcd 线框在磁场中绕OO ′轴转动时，哪些边切割磁感线？［生答］ab 与cd 边.［师问］线框转到什么位置，产生感应电动势最大？［生答］线圈平面与磁感线平行时，ab 边与cd 边线速度方向都跟磁感线方向垂直，即两边都垂直切割磁感线.此时产生感应电动势最大.［师问］线框转动到什么位置时，感应电动势最小？［生答］当线框平面跟磁感线垂直时，ab 与cd 边的速度方向跟磁力线平行，即两边不切割磁力线，此时感应电动势为0.利用多媒体课件，屏幕上打出中性面概念：1.中性面——线框平面与磁力线垂直位置.2.线圈处于中性面位置时，穿过线圈Φ最大，但tΦ∆∆=0. 3.线圈越过中性面，线圈中I 感方向要改变.线圈转一周，感应电流I 感方向改变两次.如果从中性面开始计时，逆时针方向匀速转动，角速度ω，经时间t ，线圈转到图示位置，ab 边与cd 边的速度方向与磁场方向夹角为ωt ，屏幕上打出线圈水平投影图，如图所示.［师问］设ab =cd =l 1 磁感应强度B ，bc =ad =l 2这时ab 边E 感多大？ ［生答］⎪⎭⎪⎬⎫⋅==ωω2 sin 21l v t Bl e ab e ab =21Bl 1l 2ωsin ωt ［师］cd 边中E 感跟ab 边中感应电动势大小相同，又是串联在一起，此时整个线框中感应电动势多大？［生答］e =e ab +e cd =Bl 1l 2ωsin ωt屏幕上打出：1.在匀强磁场中，匀速转动线圈产生感应电动势及感应电流是按正弦规律变化的. 瞬时表达式：e =Bl 1l 2ωsin ωt =BS ωsin ωtN 匝线圈时，相当于N 个完全相同的电源来个串联，e =NBS ωsin ωt .其中最大值E m =NBS ω线框和用电器构成回路i =r R e + =r R NBS +ω sin ωt 最大值I m =rR NBS +ω 2.屏幕上使线圈转动，如转ωt =60°,150°,210°,300°时，请学生分别计算感应电动势的大小和方向？最后将学生计算结论总结：e =E m sin ωt ,既能表示电动势大小，又能表示电动势方向. ［演示］用示波器显示照明电路的电压波形.分析波形曲线特点，如图所示.三、小结1.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动（绕与磁场垂直的轴）时，线圈中产生正弦交变电流，从中性面开始计时，感应电动势的瞬时值表达式为：e =NBS ωsin ωte —ωt 图线是一条正弦曲线.2.中性面特点：Φ最大，而e =0.四、作业1.阅读教材内容2.做P 192练习一（1）、（2）五、板书设计交变电流⎪⎩⎪⎨⎧=是一条正弦曲线图象规律转动矩形线圈在匀强磁场中产生: tsin ::ωωNBS e 六、本节优化训练设计1.一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势E 随时间t 的变化如图所示，则下列说法中正确的是A.t 1时刻通过线圈的磁通量为零B.t 2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大C.t 3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大D.每当电动势E 变换方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大答案：D2.一台发电机产生的按正弦规律变化的感应电动势的最大值为311 V ，线圈在磁场中转动的角速度是100πrad/s.（1）写出感应电动势的瞬时值表达式.（2）若该发电机只与含电阻的负载组成闭合电路，电路中的总电阻为100 Ω，试写出通过负载的电流强度的瞬时表达式.在t =1201s 时电流强度的瞬时值为多少？ 解析：因为电动势的最大值E m =311 V ，角速度ω=100πrad/s ，所以电动势的瞬时值表达式是e=311sin100πt V.根据欧姆定律，电路中电流强度的最大值为I m =R E m =100311=3.11 A ，所以通过负载的电流强度的瞬时值表达式是i =3.11sin100πt A. 当t =1201s 时，电流强度的瞬时值为 i =3.11sin(100π·1201)=311×21=1.55 A. 3.一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生交流电压为u=2202sin100πt V ，则A.它的频率是50 HzB.当t =0时，线圈平面与中性面重合C.电压的平均值是220 VD.当t =2001s 时，电压达到最大值 解析：对照交流电的电压一般表达式u =U m sin(ωt +φ),ω=2πf ,U =2mU ,可求出f 、φ0、U .可见：f =πϕ2=ππ2100=50 Hz;φ=0,有效值220 V ，t =1201s 时，u =2202sin(100π×2001)=2202=U m . 答案：ABD4.交流发电机工作时的电动势的变化规律为e =E m sin ωt ，如果转子的转速n 提高1倍，其他条件不变，则电动势的变化规律将变化为A.e =E m sin2ωtB.e =2E m sin2ωtC.e =2E m sin4D.e =2E m sin ωt答案：B5.将阻值为R 的电阻，接在电动势E =10 V ，内电阻r =R 的直流电源两端，此时电阻R 上的电功率为P ，则A.将电阻R 接在另一直流电源两端时，若电阻R 两端电压为10 V ，则电阻R 上消耗的电功率为2PB.将电阻R 接在另一直流电源两端时，若电阻R 两端电压为20 V ，则电阻R 上消耗的电功率为16PC.将电阻R 接在另一正弦交变电源两端，若电阻R 两端的电压最大值为10 V ，则电阻R 上消耗的电功率8PD.将电阻R 接在另一正弦交变电源两端时，若电阻R 两端电压的有效值为20 V ，则电阻R 上消耗的电功率为8P解析：原来在电阻R 上消耗的功率为P =I 2·R =（r R E +）2·R =R E 42 =R 4102=R 25 如果将R 接在10 V 的直流电源上，则消耗的电功率P 1=RR 100102=,P 1=4P . 如果将R 接在20 V 的直流电源上，则消耗的电功率P 2=RR 400202=，P 2=16P . 如果将R 接在最大值为10 V 的交流电压上，则电阻R 消耗的电功率为P 2=(210)2·RR 501=，P 2=2P . 如果将R 接在有效值为20 V 的交流电源上，则电阻R 消耗的电功率为202400,P4=16PP4=RR。
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周期与频率的关系：
T
=
1
f
1S
0.02s T
共50次(f )
角频率ω： 单位时间内变化的弧度数。(相当于角速度）
N wt
2π
× 每秒50周
f
＝31ω4弧度/秒
角频率与周期及频率的关系：
A
ห้องสมุดไป่ตู้
X
w = 2 f = 2
S［例 1］我国和大多数国家的电T力标准频率是 50 Hz，
试求
其周期和角频率。
T = 1 =0.02s
［解］
f
w = 2 f =2 3.14 50 = 314 rad/s
i
wt
T
1. 周期 T：变化一周所需的时间 单位：秒，毫秒。
2. 频率 f： 每秒变化的次数 单位：赫兹，千赫兹 。
3. 角频率 ω： 每秒变化的弧度 单位：弧度/秒
f=1 T
w=2 =2 f
3、正弦量的相位、初相位和相位差
i=2 Isiw n t
w （ t ）为正弦波的相位角或相位，表示了正弦量的变化进程。 ： t = 0 时的相位，称为初相位或初相角。
i
wt
图中 0
说明： 给出了观察正弦波的起点或参考点，
常用于描述多个正弦波相互间的关系。
两个同频率正弦量间的相位差( 初相差)
思考与练习
耐压为220V的电容
1、
器，能否用在180V
的正弦交流电源上
？
U=180V，则Um＝ 2 ×180V ≈255V
255V>220V 不能用在180V正弦电源上！
2、交流供电的优点是（1）可__以__用_变__压__器_变__压__，_便__于__远_距__离__输_电__。_
（2）_交__流__电__机__构__造__简__单__，__造__价__低 _（3）_可__以__整__流__，__变__成__直__流__电_.
优 点
简单、安全、 适合半导体 器件供电。
第二：交流电机比同功率直流电机构造简单，造价低。 第三：可以用整流装置，将流交电变成所需的直流电。
第四：无线电通讯中交流信号可放大、传送、变换。
交流电路概述 交流电
e 发明者？
i
尼古拉·特斯拉
0
t
交流电
特斯拉线圈
粒子束武器
特斯拉涡轮 机
旋转磁场
无线技术
地面固定波 双线线圈 异步电动机 死光
相同条件下，直流电与交流
–Um
u= um sin(wt φ 0)
电对电阻加热产生的热量相等时，将 这个直流电的数值，称为交流电的有 效值。
I
=
Im 2
= 0.707Im
用大写字母表示。如 I 、 U 、
E Um = 220 2 = 311V
U
=
Um 2
=
0.707Um
交流仪表测得的数字、电气设备铭牌上的额定值都指有效值。
3、我国生活照明用电的电压是_2_2_0_V_，最大值为_3_1_1_V
频率f=__50_H_Z__，周期T=__0._0_2_s _，角频率ω=__31_4_r_a_d_/。s
4、人们常说的交流电压220V、380V，指的是交流电压的有__效___值
5、画出正弦交流电的波形图，并在图上标出下 列各交流电的相关量：T、f、U、Um 、u
1. 正弦交流电的周期、频率和角频率
周期T：正弦量完整变化一周所需i要的时间。单位秒
2 w t
O
t
T
频率f：每秒内周期性变化的次数。单位赫兹（Hz）
共50次
也就是说发 1S 电机每秒钟
转50转
小常识
* 电网频率： 中国 50 Hz 美国 、日本 60 Hz
* 有线通讯频率：300 - 5000 Hz
最大值
瞬时值
u
Um
U
T
f =波形个数
在效值
1S
t
T
=
1
f
问题与讨论
若购得一台耐压为 300V 的电器，是否可用于
220V 的线路上?
~ 220V
电器 最高耐压 =300V
有效值 U = 220V
电源电压
最大值 Um = 2 220V = 311V
该用电器最高耐压低于电源电压的最大值，所 以不能用。
特斯拉定理 哥伦布蛋
交流电路概述
在生产和生活中使用的电能，几乎都是交流电能，即使是电 解、电镀、电讯等行业需要直流供电，大多数也是将交流电能 通过整流装置变成直流电能。在日常生产和生活中所用的交流 电，一般都是指正弦交流电。
因为交流电能够方便地用变压器改变电压，用高压输电，可 将电能输送很远，而且损耗小；交流电机比直流电机构造简单 ，造价便宜，运行可靠。所以，现在发电厂所发的都是交流电 ，工农业生产和日常生活中广泛应用的也是交流电。
教学难点：正弦交流电的三要素
教学难点：正弦交流电的最大值、有效值、角频
率、频率、周期、相位、初相位
课题1 认识正弦交流电
直流电
交流电
E
I, U
每时每刻大 小和方向恒 定不变，与 时间无关。
e
i
＋2A
1A
t2
0 t1
t3
大小和方向 随时间作周 期性变化， 与时间密切 相关。
t4
t
0
t
－1.8A
第一：交流电可以用变压器变压，便于远距离输电。
课程：电工电子
任务1：假如你毕业后是一名企业的电工， 而且你是师傅，单位安排你带一名徒弟， 需要你教他单相交流电的知识。你将如何 进行？
任务2：假如你毕业后是一名企业的电工， 该企业承担了我校新校区教室电路的联接， 正好这个工作由你负责，你将如何进行接线？
教学目标：
1、理解直流电和交流电的区别 2、掌握单相交流电的基本概念和三要素 3、培养学生独立思考和创新的能力
T
2. 正弦交流电的瞬时值、最大值和有效值
瞬时值
u 最大值
瞬时值是交流电某一时刻所对应 Um 311v
在效值
220v
的值。随时间不同而变化，是个变量。 150v
2 w t
用 小写字母 i、u、e 表示。
O t=t1 T/2 Ｔ t
最大值是交流电的 幅值。用大
写字母加下有标效m值表示。如 Im、Um、Em。
一、交流电的产生
i, u
i
+
0
_
t0
正弦交流电
t 非正弦交流电
原理：根据电磁感应定律，导体切割磁力线产生感应电流。
w e = E m sinw t (起始角0°) e=E msint ( )
符号的规定：
直流电：I U E
交流电：i u e
（用大写字母表示） （用小写字母表示）
二、正弦交流电的相关量
i1 i2
wt
1
2
i1 =Im1sinwt1
ww i2 =Im2sinwt2 = t t =
1
2
12
两种正弦信号的相位关系
同
相 位
2
1
相
i2
位
领
先 1 2
i2
1 =2
i1
t
i1 =120
t
i i 领先于
1
2
反
相 位
2
i1
i2
==
t1 2
i1 和 i 2 反相