第7章P正弦交流电的基本概念教案

章节

名称

§7——1交流电的产生授课

形式

讲授课

时

2 班

级教学

目的

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。

辅助

手段

多媒体演示课外作

业

教学

过程

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

新课教学

一、交流电的产生

演示：由图引出交流电的概念。

实验设备的组成磁场

线圈

实验原理：电磁感应

实验现象：线圈转一周，电流表的指针左右摆动一次。

问：线圈中产生的电流有何特点？

1．交流电的定义：

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

中性面定义：

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

说明:从图上可以看出,线圈平面经过中性面一次,感应电动势和感应电流的方向就改变一次,线圈转动一周,感应电动势和感应电流的方向改变两次。

3．学生练习：

用描点法画出I = I m sin ωt 和u = U m sin （ωt + ϕ）的图形，其中ϕ =6

π

。

（1）ϕ= 0 称它们为同相

（2）ϕ= ± π 称它们为反相

（3）e1比e2超前

四、正弦交流电的三要素

有效值（或最大值）、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。

课堂练习：

（1）写出ϕ = 0的生活用电的交流电压的瞬时值表达式。

（2）已知I = 10 A，f = 50 Hz，ϕ = π / 3，写出交流电流的瞬时值表达式，画出波形图。

作业：

课本113页计算题1、3两题

e

60°

ωt

O （t）

T

E m

例2：e=E m sin（ωt＋600）V的波形图如下：

练习：

（1）已知电压为220 V，f = 50 Hz，Φ = 90º，画出它的波形图。

（2）已知u = 100 sin ( 100 π t - 90º )V ，求：（1）三要素；（2）画出它的波形图。

三、相量图表示法

正弦交流电可用旋转矢量来表示：

1．以e = E m sin (ωt + Φ0 )为例，加以分析。在平面直角坐标系中，从原点作一矢量E m，使其长度等于正弦交流电动势的最大值E m，矢量与横轴ox的夹角等于正弦交流电动势的初相角 Φ0，矢量以角速度ω逆时针方向旋转下去，即可得e的波形图。

2．相量：表示正弦交流电的矢量。用大写字母上加“•”符号表示。

3．相量图：同频率的几个正弦量的相量，可画在同一图上，这样的图叫相量图。

4．有效值相量：相量图中每一个相量的长度等于有效值，这种相量叫有效值相量。