正弦交流电的物理量.ppt

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MATCHRULES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2019/10/28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Im、Um、Em等。)sin(0tEem)sin(0tUum)sin(0tIim1．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0t/s电流最大值电流瞬时值I/AIm瞬时值：交流电某一时刻的值最大值：交流电的最大瞬时值)φωtsin(I0mi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mmEEE707.02mUUU707.02mmmI707.02II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。311V220VVVE220311707.0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）。0t/sU/VTTf1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2、表征正弦交流电变化快慢的物理量——周期、频率、角频率fTπ2π2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。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＝_______s，角频率ω＝_______rad/s。T=1/fω=2π/T=2πfT=1/50s=0.02sω=2π×50rad/s=100πrad/s=314rad/s0.02314相位：式中的（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。例如则i1、i2的相位差为)sin(0tEem3、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φ1φ2，即φ0时，称i1超前i2，或i2滞后i1；(2)当φ1φ2，即φ0时，称i1滞后i2，或i2超前i1；(3)当φ1=φ2，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。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？相位差的同相与反相的波形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f314rad/s0.02s311V50Hz初相位φ0π/3趣味练习比赛规则MATCHRULES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知识拓展2019/10/28•学习指导与练习P34•一、2、3、4•二、1、2、3作业