精品课件-正弦交流电的物理量.ppt

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 20～20000Hz，视频信号 的频率为0～6MHz。
练一练
我国生产和生活用工频交流电的频率为50Hz， 周期T＝__0_.0_2___s，角频率ω＝__3_1_4___rad/s。
T = 1/f ω = 2π/T = 2πf T = 1/50s=0.02s ω = 2π×50rad/s=100πrad/s=314rad/s
最大值和有效值 之间的关系
EEm0.70E7m 2
UUm 0.70U 7m 2
I Im 0.707Im 2
小常识
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。
练一练
相位差的同相与反相的波形
例如：u1= 311sin(314t 30) V，u2= 311sin(314t 60)V， 写出其相位差，指出哪个超前，哪个滞后？
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
2、正弦交流电是如何产生的？动画演示
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
小组讨论 你的身边有哪些直流用电器和交流用电器？
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交流电的产生
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你预习了吗？
课本上讲了几个表征正 弦交流电的物理量？
周期的符号是什么？ 正弦交流电的三要素是
则i1、i2 的相位差为
在讨论两个正弦量如
的相位关系时：
(1)当 φ 1>φ 2，即φ >0时，称i1超前i2 ，或i2 滞后i1 ； (2)当 φ 1<φ 2，即φ <0时，称i1滞后i2 ，或i2 超前i1 ； (3)当 φ 1=φ 2，φ =0时,称i1与i2同相； (4)当 φ =±π 或±180°时,称i1与i2反相； (5)当 φ =±π /2或±90°时,称i1与i2正交。
表征正弦交流电大小的物理量
I/A 电流最大值
Im
瞬时值：交流电某一时刻的值
电流瞬时值
最大值：交流电的最大瞬时值
t/s
0
iIm siω n (tφ0)
瞬时值 最大值
1．表征正弦交流电大小的物理量 ——瞬时值、最大值、有效值
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时间内的平均效 果就可以了。
游戏规则
MATCH RULES
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。
字母中的物理量
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。
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 311V ，有
效值为 220V 。
E 0.707 311V 220V
2、表征正弦交流电变化快慢的物理量 ——周期、频率、角频率
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表示，单位为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Hz（赫兹）。
趣味练习
正弦电压解析式： u=311sin（314t+π/3）V
最大值Um 角频率ω 周期T
频率f 初相位φ0
314rad/s 311V 50Hz π/3 0.02s
分组竞赛
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。
那么我们怎样来衡量交流电的平均效果呢？
1．表征正弦交流电大小的物理量 ——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、U、E等。
U/V 0
T t/s
f1 T
2、表征正弦交流电变化快慢的物理量 ——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ω表示，单位为rad/s（弧度/秒）。 在一个周期T内，正弦交流电变化了2π弧度，角频率
2π 2πf
T
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的频率。
正弦交流电的物理量.ppt
任务目标
一、掌握正弦交流电的三要素； 二、掌握周期、频率和角频率之间的关系； 三、理解有效值和相位差的概念； 四、学会分析简单电路。
小游戏：萝卜蹲
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”。
什么？
1．表征正弦交流电大小的物理量 ——瞬时值、最大值、有效值
正弦交流电的函数表达式
eEmsi nt (0) uU msi nt (0)
iImsi nt (0)
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、u、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Im、Um、Em等。
3、表征正弦交流电初始状态的物理量 ——初相位
相位：式 eEmsi 中nt的 (（0)ωt+φ0）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φ0。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 ，用字母表示。例如