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(0tEem)sin(0tUum)sin(0tIim1.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(I0mi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mmEEE707.02mUUU707.02mmmI707.02II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/VTTf12、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(0tEem3、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(314t30)V,u2=311sin(314t60)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