正弦交流电的物理量.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,正弦交流电的物理量,3.1.2,二、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,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,字母物理量或单位,字母,物理量或单位,A,安培,L,电感,B,磁场强度,P,电功率,C,电容,R,电阻,E,电动势,T,周期,F,法拉,U,电压,H,亨利,V,伏特（电位）,I,电流,W,瓦特（电功）,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。,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？返回复习,小组讨论,交流电的产生,返回,复习,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 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、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,I,m,、U,m,、E,m,等。,1,表征正弦交流电大小的物理量,瞬时值、最大值、有效值,表征正弦交流电大小的物理量,0,t/s,电流最大值,电流瞬时值,I/A,I,m,瞬时值,：交流电某一时刻的值,最大值,：交流电的最大瞬时值,瞬时值,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,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。,最大值和有效值,之间的关系,1,表征正弦交流电大小的物理量,瞬时值、最大值、有效值,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。,液晶电视机的铭牌上标的额定电压220V是有效值。,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,。,311V,220V,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）。,0,t/s,U/V,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,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2弧度，角频率,2,、表征正弦交流电变化快慢的物理量,周期、频率、角频率,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,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。,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,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=2f,T=1/50s=0.02s,=250rad/s=100rad/s=314rad/s,0.02,314,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，用字母表示。例如,则,i,1,、,i,2,的相位差为,3,、表征正弦交流电初始状态的物理量,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,i,1,超前,i,2,，或,i,2,滞后,i,1,；,(2),当,1,2，,即,0,时，称,i,1,滞后,i,2,，或,i,2,超前,i,1,；,(3),当,1,=,2，,=0,时,称,i,1,与,i,2,同相,；,(4),当,=,或,180,时,称,i,1,与,i,2,反相,；,(5),当,=,/2或,90,时,称,i,1,与,i,2,正交,。,例如：,u,1,=311sin(314,t,30,)V,，,u,2,=,311,sin(314,t,60,)V,，,写出其相位差，指出哪个超前，哪个滞后？,相位差的同相与反相的波形,u,1,与,u,2,的相位差为,=(,30,),(60,)=,90,，,即,u,1,比,u,2,滞后,90,，或,u,2,比,u,1,超前,90,。,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,正弦电压解析式：,u=,311,sin（,314,t+/3）V,最大值,Um,角频率,周期,T,频率,f,314,rad/s,0.02s,311,V,50Hz,初相位,0,/3,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,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,1,正弦交流电的三要素,2,有效值、频率、初相位,小结,今天你有哪些收获,知识拓展,乔治,威斯汀豪斯（1846-1914年）,托马斯,爱迪生（1847-1931年）,尼古拉,特斯拉（1856-1943年）,三位点亮世界的电力巨人,知识拓展,尼古拉,特斯拉，塞尔维亚裔美籍发明家、物理学家、机械工程师、电机工程师和未来学家，他被认为是电力商业化的重要推动者，并因主要设计了现代交流电力系统而最为人知。,学习指导与练习P34,一、2、3、4,二、1、2、3,作业,