2022年5电工基础第五章教案 .pdf
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1、第五章正弦交流电 51、正弦交流电的基本概念课时一教学目的1、了解正弦交流电的产生原理、初步理解正弦交流电表达式形式;2、熟悉正弦交流电的三要素含义及确定方法教学重、难点教学重点:1、交流电的产生、三要素含义及确定方法2、两正弦交流电的相位差物理意义及判定方法电压表扩大量程的方法和计算。教学难点:两正弦交流电的相位差物理意义及判定方法。教学方法:讲授法教学时数:三课时授完。教具:黑板、多媒体课件等。教学过程:I、复习提问:1 直流电的定义及表示 2电磁感应现象通过回顾电能的应用引入交流电及本节课题-正弦交流电的产生II、讲授新课:一、交流电的产生:1.动手实验:按图5-3 连接电路,使线圈ab
2、cd 在匀强磁场中匀速转动,观察检流计的变化情况。2.提问观察到的现象。3.分析实验现象得出整个线圈的感应电动势为:eab=Blvsin(t0),ecd=Blvsin(t0),e=eab=+ecd =2 Blvsin(t0)=Em sin(t0)4.结论:发电机产生的电动势按正弦规律变化,可以向外电路输送正弦交流电。5 注意:实际电动机的构造比较复杂,线圈的匝数很多,而且嵌在硅钢片制成的铁心上,叫做电枢;磁极一般也不止一对,是由电磁铁构成的。一般多采用旋转磁极式,即电枢不动,磁极转动。二、正弦交流电的周期、频率和角频率:如果电流或电压的大小及方向都随时间做周期性变化,则称之为交流电。分析说明:
3、1 电流大小及方向均有规律地改变;2 为周期性变化的电流周期性信号:指每隔相同的时间重复出现的电压及电流。1 周期周期:完成一个周期性变化所需用的时间,或重复出现的时间叫做周期,用 T 表示,单位 S。2 频率频率:一秒钟重复出现的次数,符号F,单位 HZ。表示:符号f表示,单位赫兹、千赫兹、兆赫兹例如,我们家庭用的交流的频率是50HZ,习惯上称为工频,即每秒钏做50 个周期性变化,那么完成一个周期性变化所用的时间是1/50 秒,即周期是1/50 秒。周期与频率的关系:fT13 角频率:分析公式eab=Blvsin(t0)定义:一秒钟变化的角度,单位rad/s 周期与角频率间关系:2T即由交流
4、电表达式中角频率可求出周期。举例照明电路中正弦交流电周期T=0.02S 同样角频率与频率之间的关系为:T2=2 f例题 1:已知:正弦交流电流i1=102sin(100 t)A,i2=20sin(100 t+2/3)A,分别求出它们的(1)振幅;(2)周期;(3)频率;(4)画出它们的波形图。解:先分析正弦交流电流公式的各部分涵义。(1)从 i1=102sin(100 t)A 可知I1m =102A 1=100rad/s(2)由T2可得112T1002s=0.02s,T2=T1=0.02s(3)由Tf1可得111Tf501s 221Tf501s(4)波形图由同学们自己画出,并与图5-5 对比。
5、、复习小结:1回顾正弦交流电是怎样产生的。2.说说什么是正弦交流电的周期、频率和角频率,它们之间的关系又是怎样的。、课余作业:课本 P206选择题第1、2 题.V、教学后记:文档编码:CU10Q2J4H3F7 HY1N5R4N5A1 ZL4Q2N10E1L8文档编码:CU10Q2J4H3F7 HY1N5R4N5A1 ZL4Q2N10E1L8文档编码:CU10Q2J4H3F7 HY1N5R4N5A1 ZL4Q2N10E1L8文档编码:CU10Q2J4H3F7 HY1N5R4N5A1 ZL4Q2N10E1L8文档编码:CU10Q2J4H3F7 HY1N5R4N5A1 ZL4Q2N10E1L8文档编
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10、A1 ZL4Q2N10E1L8文档编码:CU10Q2J4H3F7 HY1N5R4N5A1 ZL4Q2N10E1L8文档编码:CU10Q2J4H3F7 HY1N5R4N5A1 ZL4Q2N10E1L8文档编码:CU10Q2J4H3F7 HY1N5R4N5A1 ZL4Q2N10E1L8文档编码:CU10Q2J4H3F7 HY1N5R4N5A1 ZL4Q2N10E1L8文档编码:CU10Q2J4H3F7 HY1N5R4N5A1 ZL4Q2N10E1L8文档编码:CU10Q2J4H3F7 HY1N5R4N5A1 ZL4Q2N10E1L8文档编码:CU10Q2J4H3F7 HY1N5R4N5A1 ZL4
11、Q2N10E1L8文档编码:CU10Q2J4H3F7 HY1N5R4N5A1 ZL4Q2N10E1L8文档编码:CU10Q2J4H3F7 HY1N5R4N5A1 ZL4Q2N10E1L8文档编码:CU10Q2J4H3F7 HY1N5R4N5A1 ZL4Q2N10E1L8文档编码:CU10Q2J4H3F7 HY1N5R4N5A1 ZL4Q2N10E1L8文档编码:CU10Q2J4H3F7 HY1N5R4N5A1 ZL4Q2N10E1L8文档编码:CU10Q2J4H3F7 HY1N5R4N5A1 ZL4Q2N10E1L8文档编码:CU10Q2J4H3F7 HY1N5R4N5A1 ZL4Q2N10E
12、1L8 51、正弦交流电的基本概念课时二教学目的1、加深理解正弦交流电的三要素;2、认识正弦交流电的相位和相位差。教学重、难点教学重点:1、理解正弦交流电的相位和相位差;2、两正弦交流电的相位差物理意义及判定方法。教学难点:两正弦交流电的相位差物理意义及判定方法。教学方法:讲授法教学时数:一课时授完。教具:黑板、多媒体课件等。教学过程:I、复习提问:1正弦交流电是怎样产生的?2正弦交流电的周期、频率和角频率的含义是什么?通过回顾表达式eab=Emsin(t0),分析正弦交流电的电动势(电流)的瞬时变化规律:由振幅 Em和 sin(t0)共同决定。(t0)表示的是什么呢?导入新课:本节课,让我们
13、共同学习相位及相位差的有关知识。II、讲授新课:一、相位和相位差1相位的意义:t 时刻线圈平面与中性面之间的夹角为(t0)。2相位定义:任意一个正弦量y=Asin(t0)的中的(t0)称为相位。3初相位:相位中的0,称为初相位,可反映正弦交流电的初始(t=0)的值。4.相位差:两个同频率正弦量的相位之差(与时间t无关)。可证明:两个同频率正弦量的相位之差等于初相位之差。设第一个正弦量的初相为01,第二个正弦量的初相为02,则这两个正弦量的相位差为12=0102并规定1212180或两个正弦量的相位关系的讨论:(1)当12 0时,称第一个正弦量比第二个正弦量的相位越前(或超前)12;(2)当12
14、 0时,称第一个正弦量比第二个正弦量的相位滞后(或落后)|12|;(3)当12=0时,称第一个正弦量与第二个正弦量同相,投影图7-1(a)所示;(4)当12=或180 时,称第一个正弦量与第二个正弦量反相,投影图7-1(b)所示;(5)当212或90 时,称第一个正弦量与第二个正弦量正交。文档编码:CU10Q2J4H3F7 HY1N5R4N5A1 ZL4Q2N10E1L8文档编码:CU10Q2J4H3F7 HY1N5R4N5A1 ZL4Q2N10E1L8文档编码:CU10Q2J4H3F7 HY1N5R4N5A1 ZL4Q2N10E1L8文档编码:CU10Q2J4H3F7 HY1N5R4N5A1
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20、 HY1N5R4N5A1 ZL4Q2N10E1L8文档编码:CU10Q2J4H3F7 HY1N5R4N5A1 ZL4Q2N10E1L8文档编码:CU10Q2J4H3F7 HY1N5R4N5A1 ZL4Q2N10E1L8文档编码:CU10Q2J4H3F7 HY1N5R4N5A1 ZL4Q2N10E1L8文档编码:CU10Q2J4H3F7 HY1N5R4N5A1 ZL4Q2N10E1L8文档编码:CU10Q2J4H3F7 HY1N5R4N5A1 ZL4Q2N10E1L8文档编码:CU10Q2J4H3F7 HY1N5R4N5A1 ZL4Q2N10E1L8文档编码:CU10Q2J4H3F7 HY1N5
21、R4N5A1 ZL4Q2N10E1L8文档编码:CU10Q2J4H3F7 HY1N5R4N5A1 ZL4Q2N10E1L8二、应用举例:1已知u=311sin(314t 30)V,I=5sin(314t 60)A,则u与i的相位差是多少?解:相位差ui=(30)(60)=90即u比i滞后 90,或i比u超前 90。2 正弦交流电流i=2sin(100t 30)A,如果交流电流i通过R=10 的电阻时,电流的最大值、有效值、角频率、频率、周期及初相并求电功率P 解:最大值Im=2 A 有效值I=2 0.707=1.414 A,=100 rad/s f=/2=50hz T=1/f=0.02s 0=
22、30在一秒时间内电阻消耗的电能(又叫做平均功率)为P=I2R=20 W,(3)教材例题2 解析。、复习巩固:什么是相位?什么是相位差?正弦交流电与我们熟悉的直流电有什么不同呢?、课堂小结:1正弦交流电相位的意义:发电机t 时刻线圈平面与中性面之间的夹角为(t0)。2相位定义:任意一个正弦量y=Asin(t0)的中的(t0)称为相位。3初相位:相位中的0,称为初相位,可反映正弦交流电的初始(t=0)的值。4.相位差:两个同频率正弦量的相位之差(与时间t无关)。、课余作业:P204填空第 1、2 题。文档编码:CU10Q2J4H3F7 HY1N5R4N5A1 ZL4Q2N10E1L8文档编码:CU
23、10Q2J4H3F7 HY1N5R4N5A1 ZL4Q2N10E1L8文档编码:CU10Q2J4H3F7 HY1N5R4N5A1 ZL4Q2N10E1L8文档编码:CU10Q2J4H3F7 HY1N5R4N5A1 ZL4Q2N10E1L8文档编码:CU10Q2J4H3F7 HY1N5R4N5A1 ZL4Q2N10E1L8文档编码:CU10Q2J4H3F7 HY1N5R4N5A1 ZL4Q2N10E1L8文档编码:CU10Q2J4H3F7 HY1N5R4N5A1 ZL4Q2N10E1L8文档编码:CU10Q2J4H3F7 HY1N5R4N5A1 ZL4Q2N10E1L8文档编码:CU10Q2J4
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