2016年全国中等职业学校信息化教学大赛——信息化教学设计与说课
教案
【学科】电工技术基础与技能
2016年8月
7.3 正弦交流电的表示法
教案首页课
程名称电工技术基
础与技能
教学
课题
§7.3正弦交流电的表示法
授课
类型
讲授课
授课时
数
1课时所授专业机电一体化（一年级）
教材《电工技术基础与技能》第二版高等教育出版社出版
学情分析1.任教对象是中职机电专业一年级的学生，有一定的自主学习合作探究能力与信
息技术的应用能力，但水平有差异。
2.学生已经掌握了正弦函数的三要素但正弦函数图像与矢量的数学知识不熟练。
教学目标1.知识目标
（1）掌握正弦交流电的各种表示方法。
（2）知道正弦交流电表示方法之间的相互关系。
2.能力目标
培养发现问题解决问题的能力，提高正弦交流电知识的运用能力。
3.情感目标
激发学生学习兴趣，逐渐养成团队合作与严谨细致的职业素养。
教学
重点
波形图表示法、矢量图表示法
教学
难点
矢量图表示法
教法任务驱动法、示范教学法、小组协作法
教学手段及教具微课视频、课程学习任务书、多媒体智慧教室（多媒体互动教室）、学习资源平台，智能手机（计算机或平板电脑）、有线与无线网（局域网）、微弹幕软件、作图软件、仿真教学软件、公众号（QQ、微信等）。
课前准备1、帮助学生分组，选定小导师。
2、准备微课并将讲微课（教学资源）上传至学习资源平台。
3、准备任务书并上传至学习资源平台，学生上课前把填好的任务书，通过自主与合作学习的方式发现问题，解决问题，并由小导师把问题汇总与老师在线讨论，老师把学生已经掌握的知识与问题产生的原因进行分析。
教
学环节教学过程学生活动教师活动设计意图及
资源准备
时
间
分
配
问题展示、导入任务展示问题导入：（课件展
示）
1、用正弦曲线来表示正
弦交流电怎样画波形
图？
2、小试牛刀第二题不会
做
3、正旋交流电的三种表
示方法可以进行相互转
换吗？如果可以请举例
分析
1、请小导师
讲一下这几
个问题没有
成功解决的
困惑在什么
地方？
2、通过观看
视频思考导
致正弦交流
电波形图变
化的原因。
依据课前学生提出
的问题制作视频让
学生整体感知导致
正弦交流电波形变
化。
设计意图：依据
学生讨论的问
题，鼓励他们结
合老师播放的视
频自主思考问
题，引发学生讨
论，自主回答，
活跃课堂气氛，
激发学生学习的
热情，让学生更
有探知欲。
资源准备：PPT
课件、视频、学
习资源平台
4
分
钟
明确任务、探究知识明确任务：
明确本节课要探究的三
个问题：
1、用正弦曲线来表示正
弦交流电怎样画波形
图？
2、小试牛刀第二题不会
做。
3、正旋交流电的三种表
示方法可以进行相互转
换吗？如果可以请举例
分析。
师生协作：探究解决问题
1、学生思
考、讨论、
交流发言同
学们之前已
经学习了微
课与完成了
任务书，再
次思考本节
课所要学习
的知识点。
2、学生展
示、交流、
共同评价。
1、老师利用仿真教
学软件让学生观察、
思考、总结。
2、老师走到学生中
间去点拨。
3、回顾前面两节内
容引出本节课探究
的主线（正弦交流电
的三要素）。
设计意图：
1、通过师生讨
论、思考让学生
明确正弦交流电
表示法的主线
（三要素）。
2、明确学习任
务，调动大家学
习的积极主动
性，并营造愉悦
的学习情境。
资源准备：仿真
教学软件
12
分
钟
教师示范、思路讲解1、教师示范：正旋交流
电的三种表示方法可以
进行相互转换吗？如果
可以请举例分析
2、解析难点:逐步解析、
分层突破
1、学生观察
老师示范。
2、思考问题
的解决的思
路。
3、师生共同
讨论、评价。
1、教师一边引导，
示范。
2、采用作图软件作
图。
2、师生共同总结问
题解决的思路。
设计意图：
1、让学生记住以
正弦交流电的三
要素为主线来表
示正弦交流电的
过程中要注意的
细节、步骤。
2、指导学生在
碰到问题时候要
多角度的考虑问
题。
资源准备：作图
软件
4
分
钟
课堂实战、教师巡回指导1、某正弦交流电压的有
效值为380V，频率为
50Hz，在t =0时的值为
380V，则该正弦电压的表
达式为（）
2、如图是一个按正弦规
律变化的交流电流的波
形图，根据波形图写出它
的解析式。
3、在下图所示的矢量图
中，已知U=220V，
I1=10A,A
I2
5
2
=
写出它们的解析式。
1、学生在练
习过程中可
以通过多个
途径自主合
作学习。
如：(1)打开
学习资源平
台或者上网
获取解体思
路。
(2)、求助本
组成员；
(3)求助老
师。
2、学中可以
通过多个途
径自主学
习。
3、运用微弹
幕软件发送
自己的答
案。
4、学生代表
上台展示解
体思路。
5、师生共同
评价。
1、老师巡回观察，
指导，听取学生意
见，帮助处理问题。
鼓励学习能力较强
的学生通过多种思
路解题。
2、针对学生的思路，
老师提出自己的建
议。
3、师生共同总结评
价。
设计意图：
1、分层次教学，
能力一般的学生
注重巩固本节课
的内容，能力较
强的学生在本节
课内容的基础上
有自己的创意。
2、从理论讲解转
为实战演练，通
过练习巩固所教
知识点，使学生
对本节课的知识
点进一步掌握以
及锻炼学生之间
的协作能力。
资源准备：微弹
幕软件、上网查
阅资料、学习资
源平台、局域网
技术（无线网）
微信公众号
（QQ）
18
分
钟
学生总结、共同评价指导学生总结本节课内
容，也可以在此基础上有
所创新。老师通过公众号
进行评价。
1、每个学生
参与组内进
行组内讨论
拿出结果，
可以通过微
弹幕技术进
行展示。
2、学生代表
展示总结结
果
3、师生共同
总结评价。
1、教师总结大部分
学生总结过程中出
现的问题。
2、组织学生通过公
众号进行实时评价。
3、组织总结较好的
同学讲解总结的思
路。
设计意图：
1、在评价和展示
过程中对知识点
进行回顾、同时
也能让学生认
识、学习他人所
长。提高学生沟
通、表达能力，
2、利用这个环节
充分给予学生发
挥的想象力和自
我归纳的空间，
培养学生自主学
习能力，发现问
4
分
钟A．t
u)
90
314
sin(
380?
+
=
B．t
u314
sin
380
=
C．V
t
u)
45
314
sin(
2
380?
+
=
D．V
t
u)
45
314
sin(
2
380?
-
=
题，解决问题能力和创新意识，以及体会团体协作重要性。
资源准备：微弹幕软件、局域网技术（无线网）微信公众号（QQ）
课后延伸、在线评价布置作业：
1、继续总结本节内容的
知识点。
2、选做课本的辅导与练
习。
3、通过网上资料查询本
节内容在工作中的应用。
4、思考本节课还存在哪
些困惑与同学或者老师
线上或线下交流。
（课后）课后通过资源平
台查看老师对今天同学
们所做的作业批改情况，
得分情况，及建议反馈。
1、明确作业
要求，根据
自己实际情
况完成作
业。
2、依据评价
标准对自己
课前、课上、
课后进行自
评价与组评
价。
1、提出对作业的要
求
2、（课后）认真批阅，
及时反馈问题，并对
作业进行打分，网上
与同学们答疑互动。
3、对学生进行适时
的评价
设计意图：
1、作业是本节课
内容的拓展，是
对知识和能力的
巩固。
2、根据学生自身
情况完成作业，
分层也能进一步
提升自主学习的
能力和创造能力
资源准备：学习
资源平台、上网
查阅资料、微信
公众号（QQ）
3
分
钟
板书设计
7.3 正弦交流电的表示法
一、解析式表示法
二、波形图表示法
三、矢量图表示法
设计意图：采用提纲
式的板书与本节课内
容吻合，简洁却能紧
扣教学内容，突出教
学重点，能直观地给
学生呈现出完整的内
容体系，便于学生掌
握要领，而且还能培
养学生的分析概括的
能力。
课后记优势与收获：
本节课的课程设计从整体入手，强调知识的完整性与，面向全体同学，尊重学生的差异性，以学为中心，注重学习能力的培养，充分利用各种信息资源来支持学的过程，强调“合作学习”，注重对学习过程和学习结果的评价。
不足：
部分学生在解题思路上创新度不够，以后的教学中要有针对性的引导。
附1：课程学习任务单
7.3《正弦交流电的表示法》课程学习任务单
一、学习目标与重点难点
1.学习目标：掌握正弦交流电的各种表示方法（解析式表示法、波形图表法和矢量图表示法）
以及相互间的关系。
2.重点：解析式表示法、波形图表示法、矢量图表示法。
3.难点：三种表示方法相互间的转换。
二、学习资源
1.数学知识：三角函数的诱
导公式与正余弦函数特殊角
的值
sin（π+α）=－sinα
cos（π+α）=－cosα
sin（－α）=－sinα
cos（－α）=cosα
2.矢量：具有大小和方向的
量，矢量也称为向量。（如力、速度等）
三、学习方法
1、课前学习微课感知正弦交流电的三种表示法。
2、独立思考完成课程学习任务单，团队合作研讨。
3、课上成果展示，试题检验。
四、学习任务
1.什么是交流电的解析式，如果要用交流电的解析式表示正弦交流电需要知道什么条件？
2.怎样用正弦曲线来表示交流电，波形图中的横坐标与纵坐标分别表示什么物理量、波形图曲线的起点与初相的值有什么关系？
3.什么是矢量图表示法，怎样用矢量图表示正弦交流电。
小试牛刀
1.某正弦交流电压的最大值U m = 310V ，频率f = 50 Hz，初相? = 30o，
写出它的解析式，并求t = 0.01时的瞬时值。
2.某正弦交流电压的最大值U m = 310V ，频率f = 50 Hz, 初相? = 30o，画出波形图。
3.某正弦交流电压的最大值U m = 310V ，频率f = 50 Hz，初相? = 30o，请用矢量图表示最大值矢量与有效值矢量。
4.设u = 220 2sin（ωt + 53o）V，i = 0.4 2sinωt A，作出端电压u与电流i的矢量图比试着通过矢量图计算电压与电流之间的相位差。
四、自己评价与组长评价
自评：（提示：此处由学生填写，可以根据自己任务书的完成情况与自己在小组与课堂等其它方面的表现）组长：依据成员表现按星等级评价
五、学习总结与困惑
（提示：此处由学生填写）
附2：微课设计脚本
序号内容教学内容/解说词/旁白应用技术作用时长
1 同学们好，在前面两节我们已经
学习了正弦交流电的产生与表征
的物理量，那正弦交流电到底该
如何表示呢？今天让我们一起来
学习7.3节正弦交流电的表示法
PPT录屏
复习正弦交流电
的产生与表征的
物理量，通过提
问明确今天学习
的内容。
30S
2 以正弦交流电的三要素为主线，
展示正弦交流电的第一个表示方
法—解析式表示法，提出问题：
什么是解析式表示法，如果用解
析式表示正弦交流电需要知道什
么条件，并解释三个表达式的意
义。
PPT录屏
通过明确任务、
提出问题、引发
学生思考
75S
序号内容教学内容/解说词/旁白应用技术作用时长
3 引出第二个学习任务正弦交流电
波形图表示法，给出问题并解释
波形图的纵横坐标分别代表什
么、物理量怎样画图，并思考波
形图的起点与初相有什么关系。
PPT录屏
通过数学知识—
正弦函数的回顾
引出任务的思考
34S
4 插入仿真教学软件，老师输入数
值的正负让学生来观察波形图的
起点在坐标原点的哪一侧并用语
言总结出来，并结合数学知识考
虑还有什么办法画图。
仿真教学
软件、PPT
录屏
波形图表示法是
本节的一个重点
内容，借助仿真
教学软件演示帮
助学生掌握波形
图的画法。
70S
序号内容教学内容/解说词/旁白应用
技术
作用时长
5 正弦交流电的第三种表示方法是矢
量图表示法，先让我们大家一起来回
忆矢量图的数学含义，再思考如何用
矢量图来表示正弦交流电。
PPT录
屏，图
片
利用图片演示矢
量图表示正弦交
流电，帮助学生
理解。
55S
6 同学们现在老师利用仿真教学软件
给大家演示一下用矢量图表示正弦
交流电的过程，我们以电动势的矢量
图为例，大家仔细观察可以发现旋转
矢量在任意瞬间与横轴的夹角就是
相位，而旋转矢量在纵轴上的投影就
是对应瞬间的正弦交流电电动势的
瞬时值。
仿真教
学软件
利用仿真教学软
件，将抽象变得
直观，化难为简。
掌握重点、突破
难点。
41S
序号内容教学内容/解说词/旁白应用
技术
作用时长
7 请同学们梳理一下今天的微课学到
的内容，把自己的困惑写在任务上，
可以在学习平台上与我或者同学们
在线交流，今天的微课就到这了请同
学们认真完成任务书。
PPT录
屏
梳理知识，明确
要求，利用学习
平台交流问题，
打破了时空的限
制。
30S
关于《正弦交流电的三要素》说课稿名位老师、各位专家:你们好～ 今天我要为大家讲的课题是:正弦交流电的基本概念之一——正弦交流电的三要素。 首先，我对教材及课题的内容进行分析; 一、教材及课题的内容分析 1、在教材中所处的地位及作用 本着职业技术教育教学要“理论联系实际”，“一切从学生的实际需要出发”的理念。在第五章“正弦交流电路”第五节“正弦交流电的基本概念”教学内容中“正弦量的三要素”作为的重点。重新整合出一节来讲授，把其它基本概念放在后一节来讲，因为“正弦量的三要素”在正弦交流电路当中始终是处在一个核心的地位和起到一个贯穿整个正弦交流电路的主线作用。不管用解析式、波形图、矢量图等哪种正弦量表示法，都离不开“正弦量三要素”这个核心。正弦交流电的分析，实质上就是“三要素”的计算。] 我们日常生活中，常与正弦交流电打交道，但学生们对正弦交流电的理性认识尚甚少。为什么特别指出不能把直流电路中的规律简单地套用到交流电路中去，在第一节的教学内容主要使学生能对正弦交流电有一个初步的认识。抓住波形图表示法，详细介绍最大值，频率、初相位这三个物理量，使学生对“三要素”有个透彻的认识。 2、教育教学目标 (1) 通过课前的准备，培养学生自主学习的能力。 (2) 利用波形图的直观性，理解正弦交流电的三要素，有效值、相位的概念， 再用解析式，进一步巩固这些知识。
(3) 掌握正弦量周期、频率、角频率的关系，掌握频率正弦量的相位比较。 (4) 通过课堂学习，使学生有学习正弦交流电路的兴趣。 3、重点、难点以及确定的依据 (1) 重点 a、频率、周期、角频率的定义以及三者间的关系。 b、最大值、有效值的定义以及二者间的关系。 c、初相的确定 (2) 难点 初相的确定 (3) 依据 以上重点都是正弦交流电路的核心知识，只有掌握它才能进行后续的教学。 难点初相的确定，即要运用正弦量的知识，又要运用数学的三角函数的知识。 二、教学策略及手段 运用波形图表示法在课堂中讲授“正弦交流电三要素”(附图)，再通过实验室应用信号发生器和示波器演示正弦交流波形中最大值、频率和初相的变化。 三、学情分析 教师和学生的教与学是一个过程，不仅体现在45分种的课堂上，更应体现在课外活动中，让学生把课堂中所学知识与实际生活联系起来，职业技术学校的学生普遍存在学习主动性不够，参与面少，成绩不理想。为了调动每位学生的学习兴趣，要求学生在课外收集有关用电器铭牌数据，让学生在课堂上听讲时与实际看到的参数联系起来，更好地理解“正弦交流电的三要素”再通过实验室使用示波器信号发生器，让学生亲手调节波形变化，
《学习指导与练习》上的题（P34） 二、单项选择题 1.三相对称电动势的特点是（ ）。【D 】 A. 频率、最大值、有效值、相位都相等 B. 相位是否相等要看计时起点的选择 C. 交流电的三个要素都相等 D. 频率、最大值、有效值都相等，且相位互差120° 2. 对三相对称电动势的说法正确的是（ ）。【B 】 A. 它们同时达到最大值 B. 它们达到最大值的时间依次落后1/3周期 C. 它们的周期相同，相位也相同 D. 它们因为空间位置不同，所以最大值不同 3.在三相对称电动势中，若e u 的有效值为100V ,初相位为0°，则e v 、e w 可分别表示为（ ）。【C 】 A. e v =100sin ωt, e w =100sin(ωt+120°) B. e v =100sin(ωt －120°), e w =100sin(ωt+120°) C. e v =141sin(ωt －120°), e w =141sin(ωt+120°) D. e v =141sin(ωt+120°), e w =141sin(ωt+120°) 4.三相动力供电线路的电压是380V ，则任意两根相线之间的电压称为（ ）。【C 】 A. 相电压，有效值为380V B. 相电压，有效值为220V C. 线电压，有效值为380V D. 线电压，有效值为220V 5.三相交流发电机的三相绕组作星形联结，三相负载为对称负载，则（ ）。【A 】 A. 三相负载作三角形联结时，每相负载的电压等于U L B. 三相负载作三角形联结时，每相负载的电流等于I L C. 三相负载作星形联结时，每相负载的电压等于U L D. 三相负载作星形联结时，每相负载的电流等于 3 1I L 6.对称三相交流电路，下列说法正确的是（ ）。【A 】 A. 三相交流电各相之间的相位差为2π/3 B. 三相交流电各相之间的周期互差2T/3
【课题】正弦交流电基本概念 【课时】 1课时 【教学目标】 1、掌握正弦交流电的基本概念。 2、了解正弦量的三要素。 【教学重点】 正弦交流电的三要素。 【教学难点】 正弦交流电的角频率、瞬时值、最大值、有效值、相位、初相位和相位差。 【教学过程】 【一、导入新课】 在生活中同学们都经常听说直流电和交流电，那么同学们是否知道我们教室里所使用的电到底是直流电还是交流电呢 【二、讲授新课】 1.2.1正弦交流电的基本概念 正弦交流电的波形
1、交流电：大小和方向随时间按正弦规律做周期性变化的电量，符号AC 。 2、基本电量：正弦交流电流、正弦交流电压、正弦交流电动势。 3、解析式：i(t)I m sin （ t +?） u(t)U m sin （ t +?） e(t) E m sin （ t +?） I m U m E m ————振幅（峰值或最大值） ——角频率（rad/s ） ?——初相位（弧度或度） 1、 交流电的大小 1、瞬时值：交流电在任意时刻的数值，用小写字母表示，例如e 、i 、u 。 2、最大值：交流电在变化过程中出现在最大瞬时值，用大写字母并在右下角标m 表示，例如I m 、 U m 、 E m 。 3、有效值：规定用来计量交流电大小的物理量，用大写字母表示，例如U 、I 、E 。如果交流电通过一个电阻时，在一个周期内产生的热量与某直流电通过同一电阻在同样长的时间内产生的热量相等，就将这一直流电的数值定义为交流电的有效值。 正弦交流电的有效值和最大值之间的关系为 2 m U U = U m 或U m 2U 练习题：已知，u(t)500 sin （200 t +45°），求U m 、U 和第5 秒时的瞬时值。
北京理工大学珠海学院 信息科学技术学院 教案 课程名称：电路分析基础 专业基础必修课程性质： 吴安岚主讲教师：131 联系电话：
：E-MAIL 53 / 1 课时分配表 53 / 2 第1课 一．章节名称 1.1电路和电路模型；1.2电路的基本物理量 二．教学目的 1、掌握内容：理想电路元件、电路模型的概念； 电流、电压、电位、功率的概念；电流、电压参考方向。
2、了解内容：电路的作用、组成。 三．安排课时：2学时 四．教学内容（知识点） 1．理想电路元件、电路模型； 电流、电压、电位、功率的定义、表达式、单位； 电流、电压参考方向。 2．功率的正负,功率平衡。 3．电路的作用、组成、分类。 五．教学重难点 重点：1．电流、电压参考方向。 2．功率的正负,功率平衡。 难点：功率的正负,功率平衡。 六．选讲例题 重点讲解P8的检查学习结果。 七．作业要求 1.2，1.3----------纸质。 八．环境及教具要求 多媒体教室、多媒体课件。 九．教学参考资料 邱关源《电路》，蔡元宇《电路及磁路》，李瀚荪《电路分析基础》。 53 / 3 第2课 一．章节名称 1.3 基尔霍夫定理 二．教学目的 1、掌握内容：基尔霍夫定理；按电流、电压参考方向列KCL、KVL方程。KCL、KVL定理推广。 2、了解内容：无。 三．安排课时：2学时 四．教学内容（知识点）
1．基尔霍夫定理； 2．按电流、电压参考方向列写KCL、KVL方程。解方程。 3．KCL、KVL定理推广。例题。 五．教学重难点 重难点：1、按电流、电压参考方向列KCL、 KVL方程。 2 、电流、电压参考方向的正确标注与应用。 六．选讲例题 重点讲解P9[例1.1]、P10[例1.2]和P11的检查学习结果。七．作业要求 1.10，1.19----------纸质。 八．环境及教具要求 多媒体教室、多媒体课件。 九．教学参考资料 邱关源《电路》，蔡元宇《电路及磁路》，李瀚荪《电路分析基础》。 53 / 4 第3课 一．章节名称 1.4 电压源和电流源 1.5电路的等效变换 1.5.2 电源之间的等效变换 二．教学目的 1、掌握内容：理想电压源和理想电流源的特性。 实际电压源和实际电流源的特性。 实际电压源和实际电流源的等效变换。 2、了解内容：无。 三．安排课时：2学时 四．教学内容（知识点） 1．等效变换的概念。理想电压源和理想电流源的特性。 2．实际电压源和实际电流源的特性。实际电压源和实际电流源的等效变换。3．电路的伏安关系式。 五．教学重难点
河北经济管理学校教案 序号：1 编号：JL/JW/ 河北经济管理学校教案
一、课堂导入与提问（10min） 人们为了便与研究正弦交流电，常用三种方法来表示正弦交流电，对于三种表示方法都有哪些了解 二、讲授新课（25min） 1.解析式法解析正弦交流电 解析式法就是用三角函数式来表示正弦交流电的方法，即写出瞬时值表达式。它是表示正弦交流电最基本的方法。正弦交流电电动势、电压、电流的解析式一般表示为e=Emsin（ωt+Φe）=Em sinα u=Umsin（ωt+Φe）=Um sinα i=Imsin（ωt+Φe）=Im sinα 2.理解波形图法 波形图是与正弦交流电解析式相对应的函数图像，它能形象、直观的表示正弦量用波形图表示正弦交流电u = Um sinωt 3.旋转向量与正弦量（重难点） 一个正弦量可以用一个旋转向量来 表示，如图所示 得出结论：一个正弦量可以用一个 起始位置等于正弦初相的旋转向量来表 示 4.运用向量法分析正弦交流电（重难 点） （1）复数法：正弦量可以用复平面内的矢量表示，复数也可以用复平面内的矢量表示，因此正弦量可以用复数表示 （2）相量图法：向量在复平面上的图形称为向量图。作图时可以根据正弦量的最大值和初相画出最大值向量图，也可以根据正弦量的有效值和初相画出有效值相量图。一般我们使用有效值相量图，有效值相量图简称相量图。用相量图表示正弦量的方法称为相量图法三、计算举例（30min）
四、课堂小结（15min） 1.解析式法就是用三角函数式来表示正弦交流电的方法，即写出瞬时值表达式。它是表示正弦交流电最基本的方法。 2.波形图是与正弦交流电解析式相对应的函数图像，它能形象、直观的表示正弦量 用波形图表示正弦交流电u = Um sinωt 3.一个正弦量可以用一个旋转向量来表示 4.用旋转矢量表示正弦量时： （1）矢量的长度表示正弦交流电的最大值（也可表示有效值）； （2）矢量与横轴的夹角表示初相。 （3）矢量旋转速度表示正弦交流电的角频率。 五、布置作业（10min） 课本P157自我测评4、5、6、7
哈尔滨工业大学 电工学教研室 第3章正弦交流电路 返回
3.1 正弦电压与电流3.3 电阻元件、电感元件与电容元件3.4 电阻元件的交流电路3.5 电感元件的交流电路3.6 电容元件的交流电路 3.7 电阻、电感与电容元件的交流电路3.8 阻抗的串联与并联3.9 交流电路的频率特性3.10 功率因数的提高 目录 3.2 正弦量的相量表示法
3.1 正弦电压与电流 直流电和正弦交流电 前面两章分析的是直流电路，其中的电压和电流的大小 和方向是不随时间变化的。 I，U O t 直流电压和电流 返回
t i u O 正弦电压和电流 实际方向和参考方向一致 实际方向和参考方向相反 ＋ － 正半周 实际方向和参考方向一致 + _ u R ⊕ i 负半周 实际方向和参考方向相反 + _ u R ⊕ i 正弦交流电的电压和电流是按照正弦规律周期性变化的。
3.1.1 频率和周期 正弦量变化一次所需要的时间（秒）称为周期（T ）。每秒内变化的次数称为频率（），单位是赫兹（Hz ）。 我国和大多数国家采用50Hz 的电力标准，有些国家（美国、日本等）采用60Hz 。 小常识 正弦量变化的快慢还可用角频率来表示：f T ππω22==t T 2 T 2 3T t ωπ π 2π3π 4T 2u i O f 频率是周期的倒数: f =1/T 已知=50Hz,求T 和ω。 [解]T =1/=1/50=0.02s, ω=2π=2×3.14×50＝314rad/s f f f 例题3.1
3.1.2 幅值和有效值 瞬时值和幅值 正弦量在任一瞬间的值称为瞬时值，用小写字母表示，如、u、e等。 i 瞬时值中的最大的值称为幅值或最大值，用带下标m的大写字母表示，如I U m、E m等。 m、 有效值 在工程应用中常用有效值表示交流电的幅度。一般所讲的正 弦交流电的大小，如交流电压380V或220V，指的都是有效值。 有效值是用电流的热效应来规定的。设一交流电流和一直流 电流I 流过相同的电阻R，如果在交流电的一个周期内交流电和直 流电产生的热量相等，则交流电流的有效值就等于这个直流电的 电流I。
关于《正弦交流电的三要素》说课稿 名位老师、各位专家：你们好！ 今天我要为大家讲的课题是：正弦交流电的基本概念之一——正弦交流电的三要素。 首先，我对教材及课题的内容进行分析； 一、教材及课题的内容分析 1、在教材中所处的地位及作用 本着职业技术教育教学要“理论联系实际”，“一切从学生的实际需要出发”的理念。在第五章“正弦交流电路”第五节“正弦交流电的基本概念”教学内容中“正弦量的三要素”作为的重点。重新整合出一节来讲授，把其它基本概念放在后一节来讲，因为“正弦量的三要素”在正弦交流电路当中始终是处在一个核心的地位和起到一个贯穿整个正弦交流电路的主线作用。不管用解析式、波形图、矢量图等哪种正弦量表示法，都离不开“正弦量三要素”这个核心。 正弦交流电的分析，实质上就是“三要素”的计算。] 我们日常生活中，常与正弦交流电打交道，但学生们对正弦交流电的理性认识尚甚少。为什么特别指出不能把直流电路中的规律简单地套用到交流电路中去，在第一节的教学内容主要使学生能对正弦交流电有一个初步的认识。抓住波形图表示法，详细介绍最大值，频率、初相位这三个物理量，使学生对“三要素”有个透彻的认识。 2、教育教学目标 （1）通过课前的准备，培养学生自主学习的能力。 （2）利用波形图的直观性，理解正弦交流电的三要素，有效值、相位的概念，再用解析式，进一步巩固这些知识。 （3）掌握正弦量周期、频率、角频率的关系，掌握频率正弦量的相位比较。 （4）通过课堂学习，使学生有学习正弦交流电路的兴趣。 3、重点、难点以及确定的依据 （1）重点 a、频率、周期、角频率的定义以及三者间的关系。 b、最大值、有效值的定义以及二者间的关系。 c、初相的确定 （2）难点 初相的确定 （3）依据 以上重点都是正弦交流电路的核心知识，只有掌握它才能进行后续的教学。 难点初相的确定，即要运用正弦量的知识，又要运用数学的三角函数的知识。 二、教学策略及手段 运用波形图表示法在课堂中讲授“正弦交流电三要素”（附图），再通过实 验室应用信号发生器和示波器演示正弦交流波形中最大值、频率和初相的 变化。
1.3三相交流电源 一、教学目标 1、了解三相交流电的产生。 2、理解三相正弦量、相序的概念。 3、了解中性线的概念。 二、教学重点、难点分析 重点： 1、三相电路中相电压、线电压的关系。 难点： 同重点。 三、教具 正弦交流电的产生示教模型；三相交流发电机模型；灵敏电流计；交流电压表；三相电路示教板；电池；小灯泡；安培表；伏特表等． 电化教学设备。 四、教学方法 演示法、讲授法，多媒体课件。 五、教学过程 Ⅰ.导入 一、复习提问 通过提问讨论的方式共同复习“正弦交流电的产生”过程，以及正弦交流电的重要的参数及表示方法， 提问： 1．在交流电产生的过程中，矩形线圈转到什么位置时线圈中的电流最 大？什么位置电流为零？（线圈平面平行磁感线：中性面） 2．两个完全相同的交流发电机，其矩形线圈也以相同的转速匀速转动， 那么这两个发电机所产生的交变电动势有何异同？（交变电动势的频率、最 大值相同；达到最大值的时刻不同） 3．如果把三个相同的矩形线圈固定在同一轴上，并使之在匀强磁场中 转动，这三个线圈是否都产生电动势？为什么？（产生，穿过每个线圈回路
的磁通量都发生变化） 二、引入三相交流电 三相交流电路的优点： 1、三相交流发电机的铁心及电枢磁场较单相发电机利用充分； 2、作为三相交流电负载的三相电动机比单相电机性能好，易维护，运转时 比单相发电机的振动小； 3、理论和实践证明：在输电距离、输送功率、电压相等的条件下，三相输 电是单相输电所用导线量的四分之三； 4、采用三相四线制输电，用户可得两种不同的电压； 5、工农业生产大量使用交流电动机，三相电动机比单相电动机性能平稳可 靠。 II.新课 三相交流电源：简言之，三相交流电源是三个单相交流电源按一定方式的组合，这三个单相交流电源的频率相同、大小相等，相位彼此相差120°。 一、三相交流电动势的产生 1．三相交流电的产生． 利用“提问3”引入新课，出示三相交流模型发电机，简介其构造后，演示 三相交变电流的产生：将三个灵敏电 流计分别接到发电机的三个线圈上， 摇动发电机的线圈，三个灵敏电流计都将摆动．归纳实验现象说明：三个线圈均能产生交变电动势（电流计指针来回摆动）．引导学生比较单、三相交流发电机的异同． （1）单相交流发电机和三相交流发电机 单相发电机：只有一个线圈，产生一个交变电动势。 三相发电机：有三个互成120°的 ? U1 V2 1 W1 N S U2 - + W2 ? ? 图1 三相交流发电机原理示意图
交变电流教案课程文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]
选修3-2 §《交变电流》 教学目标 知识与技能： （1）使学生理解交变电流的产生原理，知道什么是中性面。 （2）掌握交变电流的变化规律及表示方法。 （3）理解交变电流的瞬时值和最大值及中性面的准确含义。 过程与方法： （1）掌握描述物理量的三种基本方法（文字法、公式法、图象法）。 （2）培养学生观察能力，空间想象能力以及将立体图转化为平面图形的能力。（3）培养学生运用数学知识解决物理问题的能力。 情感、态度与价值观： 培养学生理论联系实际的思想 教学重点：交变电流产生的物理过程的分析 教学难点：交变电流的变化规律及应用 教学过程： 新课导入： 今天我们开始学习交变电流，交变电流是电磁感应现象的进一步延伸。 新课教学： （一）探究手摇交流发电机输出电流的特点： 实验一：用手摇交流发电机对小灯泡供电 现象：小灯泡一闪一闪地发光 结论：电流的大小是周期变化的
现象：两个发光二极管轮流发光 结论：电流的方向是周期变化的 做周期性的变化。 大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫交变电流，简称交流（AC） 方向不随时间变化的电流称为直流（DC） （二）探究交变电流的产生原理： 交流发电机的构造： 哪些边切割磁感线（ab和cd） 问题讨论： （1）在转动过程中，哪个位置线圈中没有电流，哪个位置线圈中没有电流，哪个位置线圈中电流最大 物理学中把线圈平面垂直与磁感线的位置成为中性面。 2、你能判断出线圈从中性面开始逆时针转动一周中，线框中电流方向的规律吗 3、你能总结线圈在转动过程中，电流的方向的变化规律吗 线圈平面每经过中性面时，感应电流的方向就改变一次，线圈转动一周，感应电流的方向改变两次。 4、你能定性的分析出线圈从中性面转动半周过程中电流的大小变化规律吗 从中性面开始转动过程中，电流从零逐渐变大到最大，再由最大减小到下一个中性面变为零。
正弦交流电的基本概念教案 1.在电力系统中，从发电到输配电，用的都是交流电 这里的电源是交流发电机。在前面我们介绍过一个最简单的原理性交流发电机，它是靠线圈在磁场中转动而获得的交变的感应电动势的。交流发电机产生的交变电动势随时间变化的关系图，基本上是正弦或余弦函数的波形，这样的交流电叫做简谐交流电。 2.在无线电电子设备中的各种电讯号，大多也是交流电信号 这里电讯号的来源是多种多样的。在收音机、电视机中通过天线接收了从电台发射到空间的电磁波。形成整机的讯号源。 3.在许多电子测量仪器（如交流电桥、示波器、频率计、Q 表等）中，这些讯号发生器自身也是一些特殊的电子电路，靠它激发的自生振荡，为其它测量仪器提供交流电动势。在各种无线电电子设备中往往具有多级放大电路，这时除了整机的交流电源外，前一级放大器的输出是后一级的输入，对后一级电路来说，我们也可以把前一级作
为讯号源。实际中不同场合应用的交流随时间变化的波形是多种多样的： （1）市电是50周的简谐波； （2）电子示波器用来扫描的讯号是锯齿波； （3）电子计算机中采用的讯号是矩形脉冲； （4）激光通讯用来载波的是尖脉冲； （5）广播电台发射的讯号在中波段是535KC—1605KC的调幅波（即振幅随时间变化的简谐波）； （6）电视台和通讯系统发射的讯号兼有调幅和调频波（即频率随时间变化的简谐波）。 这里讲的“波”是习惯说法，其实都是电流i 随时间t的变化状态（即振动状态），而不是波。我们知道，波方程必须既是时间t 又是空间r（或其中之一，如x）的函数。虽然交流电的波形多种多样,但其中最重要的是简谐交流电，这是因为：
教师课时授课计划（教案）
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课时计划副页 第页共页 授课内容时间分配 提问： 1．在交流电产生的过程中，矩形线圈转到什么位置时线圈中 的电流最大？什么位置电流为零？（线圈平面平行磁感线：中性面）2．两个完全相同的交流发电机，其矩形线圈也以相同的转速 匀速转动，那么这两个发电机所产生的交变电动势有何异同？（交 变电动势的频率、最大值相同；达到最大值的时刻不同） 3．如果把三个相同的矩形线圈固定在同一轴上，并使之在匀 强磁场中转动，这三个线圈是否都产生电动势？为什么？（产生， 穿过每个线圈回路的磁通量都发生变化） 二、引入三相交流电 三相交流电路的优点： 1、三相交流发电机的铁心及电枢磁场较单相发电机利用充分； 2、作为三相交流电负载的三相电动机比单相电机性能好，易维护， 运转时比单相发电机的振动小； 3、理论和实践证明：在输电距离、输送功率、电压相等的条件下， 三相输电是单相输电所用导线量的四分之三； 4、采用三相四线制输电，用户可得两种不同的电压； 5、工农业生产大量使用交流电动机，三相电动机比单相电动机性 能平稳可靠。
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课时计划副页 第页共页 授课内容 时间 分配 图像直观地表达了三相交变电流各相电动势的异同。 三相电动势随时间按正弦规律变化，它们到达最大值（或零值） 的先后顺序，叫做相序。 从图2中可以看出，e U超前达最大值，又超前达最大值，这种 U-V-W-U的顺序叫正序，若相序位U-W-V-U叫负序。二、三相四线 制电源 在低压供电系统（市电220V）中常采用三相四线制供电，把三 相绕组的末端U2、V2、W2连结成一个公共端点，叫做中性点（零点）， 用N表示，如图3所示。从中性点引出的导线叫做中性线（零线）， 用黑色或白色表示。中性线一般是接地的，又叫做地线。从线圈的 首端U1、V1、W1引出的三根导线叫做相线（俗称火线），分别用黄、 绿、红三种颜色表示。这种供电系统称作三相四线制，用符号“Y0” 表示。 图2 对称三相电动势的波形图和旋转式量图
项目二正弦交流电路分析 任务1 正弦交流电路基本知识 一、交流电的产生 1、演示实验 教师作演示实验，演示交流电的产生。 展示手摇发电机模型，介绍主要部件（对应学生设计的发电机原理图），进行演示。 第一次发电机接小灯泡。当线框缓慢转动时，小灯泡不亮；当线框快转时，小灯泡亮了，却是一闪一闪的。 第二次发电机接电流表。当线框缓慢转动时电流计指针摆动；仔细观察，可以发现：线框每转一周，电流计指针左右摆动一次。 表明电流的大小和方向都做周期性的变化，这种电流叫交流电。 2、分析——交流电的变化规律 投影显示（或挂图）：矩形线圈在匀强磁场中匀速转动的四个过程。 (1) 线圈平面垂直于磁感线（甲图），ab、cd边此时速度方向与磁感线平行，线圈中没有感应电动势，没有感应电流。 （教师强调指出：这时线圈平面所处的位置叫中性面。 中性面的特点：线圈平面与磁感线垂直，磁通量最大，感应电动势最小为零，感应电流为零。） (2) 当线圈平面逆时针转过90°时（乙图），即线圈平面与磁感线平行时，ab、cd边的线速度方 向都跟磁感线垂直，即两边都垂直切割磁感线，这时感应电动势最大，线圈中的感应电流也最大。 (3) 再转过90°时（丙图），线圈又处于中性面位置，线圈中没有感应电动势。 (4) 当线圈再转过90°时，处于图（丁）位置，ab、cd边的瞬时速度方向，跟线圈经过图（乙） 位置时的速度方向相反，产生的感应电动势方向也跟在（图乙）位置相反。 (5) 再转过90°线圈处于起始位置（戊图），与（甲）图位置相同，线圈中没有感应电动势。 分析小结：线圈abcd在外力作用下，在匀强磁场中以角速度ω匀速转动时，线圈的ab边和cd 边作切割磁感线运动，线圈产生感应电动势。如果外电路是闭合的，闭合回路将产生感应电流。ab和cd边的运动不切割磁感线时，不产生感应电流。
第三章正选交流电路 一、填空题 1．交流电流是指电流的大小和____ 都随时间作周期变化，且在一个周期内其平均值为零的电流。 2．正弦交流电路是指电路中的电压、电流均随时间按____ 规律变化的电路。 3．正弦交流电的瞬时表达式为e =____________、i =____________。 4．角频率是指交流电在________时间内变化的电角度。 5．正弦交流电的三个基本要素是_____、_____和_____。 6．我国工业及生活中使用的交流电频率____，周期为____。 7． 已知V t t u )270100sin(4)(?+-=，m U = V ，ω= rad/s ，ψ = rad ，T= s ，f= Hz ，T t= 12 时，u(t)= 。 8．已知两个正弦交流电流A )90314sin(310A,)30314sin(100 20 1+=-=t i t i ，则21i i 和的相位差为_____，___超前___。 9．有一正弦交流电流，有效值为20A ，其最大值为____，平均值为____。 10．已知正弦交流电压V )30314sin(100 +=t u ，该电压有效值U=_____。 11．已知正弦交流电流A )60314sin(250 -=t i ，该电流有效值I=_____。 12．已知正弦交流电压() V 60314sin 22200 +=t u ，它的最大值为___，有效值为____， 角频率为____，相位为____，初相位为____。 13．正弦交流电的四种表示方法是相量图、曲线图、_____ 和_____ 。 14．正弦量的相量表示法，就是用复数的模数表示正弦量的_____，用复数的辐角表示正弦量的_______。 15．已知某正弦交流电压V t U u u m )sin(ψω-=，则其相量形式? U =______V 。 16．已知某正弦交流电流相量形式为0 i120e 50=? I A ，则其瞬时表达式i =__________A 。 17．已知Z 1=12+j9， Z 2=12+j16， 则Z 1·Z 2=________，Z 1/Z 2=_________。 18．已知11530Z =∠?，22020Z =∠?，则 Z 1?Z 2=_______，Z 1/Z 2=_________。 19．已知A )60sin(210,A )30sin(250 201+=+=t i t i ωω，由相量图得 ? ?+21I I =_________，所以21i i +=___________。 20.基尔霍夫电压定律的相量形式的内容是在正弦交流电路中，沿 各段电压
7.1正弦交流电的基本物理量 教学目标 1. 了解正弦量的表示方法。 2. 理解正弦量的三要素。 3. 理解正弦量的周期、频率和角频率的概念，掌握三者之间的关系。 4．理解相位和相位差的概念，会根据相位差确定两个同频率正弦量的相位关系。5．理解正弦量有效值、最大值和平均值的概念。 6. 会计算正弦交流电的基本物理量。 教学重点、难点分析 重点： 正弦量的周期、频率和角频率的概念及三者之间的关系。 根据相位差确定两个同频率正弦量的相位关系。 计算正弦交流电的基本物理量 难点： 正弦量的周期、频率和角频率的概念及三者之间的关系。 教具 略。 教学方法 讲授法，多媒体课件。 教学过程 Ⅰ.导入 1、举例说明交流电在日常生活中及其广泛的应用 2、通过用示波器观察到的灯泡两端电压的波形，说明交流电压是按正弦规律变化的。 II．讲授新课 一、认识正弦交流电 大小和方向随时间作周期性变化的物理量(如电动势、电压、电流、磁通等)称为周期性交流量，如图所示。
在周期性交流量中，应用最广泛的是按正弦规律变化的正弦交流量，简称正弦量。通常所说的正弦交流电，指的是正弦电动势、正弦电压和正弦电流。 正弦量的大小和方向随时间按正弦规律变化，它在每一瞬间都有确定的大小和方向，正弦量在每一瞬时的数值叫做瞬时值。瞬时值是时间t 的函数，分别用小写字母i u e 、、表示正弦电动势、正弦电压、正弦电流的瞬时值。 正弦量的瞬时值随时间变化规律的数学表达式叫做解析式。 正弦量瞬时值随时间变化规律的图像叫做正弦量的波形。 二、正弦电动势的产生 感应电动势 )sin(ψω+=t E e m 式中m E 是感应电动势e 的最大值，又称为振幅。 三、正弦量的三要素 （一）最大值 最大值是指正弦量正的最大的瞬时值，又称 为峰值或幅值。最大值用带下标m 的大写字母表示。如m E 、m U 和m I 分别表示正弦电动势、正弦电压和正弦电流的最大值。 （二）角频率 1.周期 正弦量e 变化一周所需的时间，称为正弦量e 的周期，用字母T 表示，单位是秒，用符号s 表示。 2.频率 正弦量e 在一秒钟变化的周数，称为正弦量e 的频率，用字母f 表示。频率的单位是赫兹，用符号Z H 表示，常用的频率单位还有千赫（Z kH ）和兆赫（Z MH ）。 （a ）方波 （b ）三角波 （c ）正弦波 几种常见的周期性交流电流的波形
“五点法”画正弦交流电波形图 叶和人（辽宁丹东市技师学院辽宁丹东118002） 摘要：已知解析式画波形图一般有两种，一是u-ωt波形图，二是u-t波形图。“五点法”画波形图的方法：一、由u=Umsinωt左右平移角得出波形图；二、由u=Umsinωt确定t 值得出波形图。无论哪种方法，都要记住正弦曲线的基本形状，知道“五点”是哪五点，纵坐标总是0、Um、0、－Um、0不变。 关键词：正弦交流电“五点”坐标平移波形图 “五点法”画正弦曲线，学生在数学课中学习过，对其波形图形状已熟知。《电工基础》课教学中，要求学生掌握正弦交流电的三种表示法：解析式、波形图、相量图。教材中没有介绍具体画法，本文将介绍用“五点法”画正弦交流电波形图的方法。会画波形图将对学生在正弦交流电路的相关计算和今后正弦交流电路分析时有所帮助。 正弦交流电解析式的一般表达式为： i=Imsin(ωt+i) u=Umsin(ωt+u) e=Emsin(ωt+e) 在已知解析式的条件下，画波形图一般有两种，一是u-ωt波形图，二是u-t波形图，下面以正弦交流电压波形图为例讲解“五点法”画波形图的方法。 一、由u=Umsinωt左右平移角得出波形图 1、 u-ωt波形图 （1）u=Umsinωt的波形图（初相位0） ①波形图的五点坐标为：（0、0）、（、Um）、（π、0）、（、-Um）、(2π、0)。 ②由五点画出波形图为： 上述五点坐标和波形图在数学课中已为学生所熟知。 （2）初相大于0，即u=Umsin(ωt+)的波形图 ①由u=Umsinωt波形图向左平移角，五点横坐标变为-、-、π-、-、2π-，即初相为0时横坐标均减去；纵坐标不变。 ②画出五点，描绘出波形图为:
课题：正弦交流电的基本概念 一、教学目标 1、了解正弦交流电的产生。 2、理解正弦量解析式、波形图、三要素、有效值、相位、相位差的概念。 3、掌握正弦量的周期、频率、角频率的关系掌握同频率正弦量的相位比 较。 二、教学重点、难点分析 重点： 1、分析交流电产生的物理过程。使同学了解线圈在磁场中旋转一周的时 间内，电流的大小及方向是怎样变化的。 2、掌握正弦量的周期、频率、角频率的关系，掌握同频率正弦量的相位 比较。 3、交流电有效值的概念。 难点： 1、交流电的有效值。 三、教具 手摇发电机模型、电流表、小灯泡。 电化教学设备。 四、教学方法 讲授法，多媒体课件。 五、课时计划：4课时 六、教学过程 Ⅰ.知识回顾 提问：什么条件下会产生感应电流？根据电磁感应的知识，设计一个发电机模型。 学生设计：让矩形线框在匀强磁场中匀速转动。
II.新课 一、交流电的产生 （第一、二课时） 1、演示实验 如图5-3所示作演示实验，演示交流电的产生。 展示手摇发电机模型，介绍主要部件（对应学生设计的发电机原理图）， 进行演示。 第一次发电机接小灯泡。当线框缓慢转动时，小灯泡不亮；当线框快转时， 小灯泡亮了，却是一闪一闪的。 第二次发电机接电流表。当线框缓慢转动时电流计指针摆动；仔细观察， 可以发现：线框每转一周，电流计指针左右摆动一次。 表明电流的大小和方向都做周期性的变化，这种电流叫交流电。 2、分析——交流电的变化规律 投影显示（或挂图）：矩形线圈在匀强磁场中匀速转动的四个过程。 (1) 线圈平面垂直于磁感线（甲图），ab 、cd 边此时速度方向与磁感线平行， 线圈中没有感应电动势，没有感应电流。 （教师强调指出：这时线圈平面所处的位置叫中性面。 中性面的特点：线圈平面与磁感线垂直，磁通量最大，感应电动势最小为零，感应电流为零。） (2) 当线圈平面逆时针转过90°时（乙图），即线圈平面与磁感线平行时， ab 、cd 边的线速度方向都跟磁感线垂直，即两边都垂直切割磁感线， 图1 交流电发电机原理示意图
第八章单相正弦交流电路 池永昌2014.3.17 【课题名称】8.1 电感、电容对交流电的阻碍作用 【课时安排】 1课时 【教学目标】 1．理解电容、电感对交流电的阻作用。 2．掌握感抗与容抗的计算。 3．理解储能元件的特点。 【教学重点】 重点：容抗、感抗的计算 【教学难点】 难点：电感、电容对交流电的阻作用 【关键点】 电感、电容对交流电的阻碍作用的理解 【教学方法】 直观演示法、讲授法、谈话法、理论联系实际法、多媒体演示法 【教具资源】 多媒体课件、220V交流电源、白炽灯泡、开关、电容器、电感器、电阻器、连接导线若干、万用表 【教学过程】 一、导入新课 教师可演示如图7.１所示实验电路，在ＣＤ间分别接入导线、电阻（1kΩ）、电感线圈（1H）、电容（2uF/400V），通过对比接入导线、电阻、电感、电容器后灯炮亮度的变化。引导学生明白，电感器、电容器对交流电路的阻碍作用。从而引出本节课的教学内容。 二、讲授新课 教学环节1：电感的感抗 教师活动：教师可结合实验演示电路现象，讲解电感对交流电的阻碍作用——感抗的概念，然后可直接给出电感感抗的计算公式，并对公式进行说明和解释，同时配以一定的练
习。 学生活动：学生可在教师的指导下，认真学习、感抗的基本概念和感抗的计算公式，并理解影响电感感抗大小的因素，通过一定的练习进行巩固。 知识点： 感抗：把电感线圈对交流电的阻碍作用称为电感感抗，简称感抗，用符号X L 表示，单位是欧姆。理论和实验证明，感抗的大小X L 与电源频率成正比，与线圈的电感成正比。用公式表示为：X L ＝ωL ＝2πf L 。 注意：教师特别要强调在使用公式时各物理量的单位。 提示： 对于直流电，电感元件相当于短路；对于交流电，电感线圈有“通直流阻交流，通低频阻高频”的特性。 教学环节2： 电容的容抗 教师活动：教师可结合实验演示电路现象，讲解电容对交流电的阻碍作用——容抗的概念，然后可直接给出电容容抗的计算公式，并对公式进行说明和解释，同时配以一定的练习。 学生活动：学生可在教师的指导下，认真学习、容抗的基本概念和容抗的计算公式，并理解影响电容容抗大小的因素，通过一定的练习进行巩固。 知识点： 容抗：把电容对交流电的阻碍作用称为电容容抗，简称容抗，用符号X C 表示，单位是欧姆。理论和实验证明，容抗的大小X C 与电源频率成反比，与电容器的电容量成反比。用公式表示为：X C ＝ C ω1＝fC π21 注意：教师特别要强调在使用公式时各物理量的单位。 提示： 对于直流电，电容元件相当于开（或断）路；对于交流电，电容器有“隔直流通交流，阻低频通高频”的特性。 教学环节3： 储能元件 教师活动：教师可通过对电阻、电感、电容基本特性的说明，引导学生理解耗能元件与储能元件的概念。 学生活动：学生可通过阅读教材和听教师讲解，了解耗能元件与储能元件的特性。 三、课堂小结 教师与学生一起回顾本节课的学习内容，引导学生总结如下： 1．电感感抗与容抗的基本概念。 2．感抗与容抗的计算。 3．储能元件与耗能元件。 四、课堂练习 教材中思考与练习第1、2题
正弦交流电的表示方法 教学目标 掌握正弦交流电的各种表示方法（解析式表示法、波形图表法和旋转矢量表示法）以及相互间的关系。教学重点 1、波形图表示法。 2、解析式表示法 3、旋转矢量表示法。 教学难点 相量图表示法 课时安排 2课时 教学过程 任务一、掌握波形图表示法 1．点描法 2．波形图平移法 Φ0 > 0图像左移，Φ0 < 0波形图右移，结合 图7－8讲解。有时为了比较几个正弦量的相位关系，也可把它们的曲线画在同一坐标系内。 例2：已知电压为220 V，f = 50 Hz，Φ = 90o，画出它的波形图。 任务二、掌握解析式表示法 e = E m sin（ω t + ?e0）I = I m sin（ω t + ?i0）u = U m sin（ω t + ?u0） 上述三式为交流电的解析式。 从上式知：已知交流电的有效值（或最大值）、频率（或周期、角频率）和初相，就可写出它的解析式，从而也可算出交流电任何瞬时的瞬时值。 例1：某正弦交流电的最大值I m = ?5 A，频率f = 50 Hz，初相Φ = 90o，写出它的解析式，并求t = 0时的瞬时值。
例3：已知u = 100 sin ( 100 π t - 90o )V ，求：（1）三要素；（2）画出它的波形图。 任务三、掌握旋转矢量表示法 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。 例4：画出三个同频率的正弦量的相量图。 e = 60 sin（ωt + 60o）V i = 5 sin（ωt - 30o）A u = 30 sin（ωt + 30o）V 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。 例5：作荧光灯电路端电压u与i的相量图，设i = 0.4 sinωt A u = 220 sin（ωt + 53o）V 作业：P6 1 3、4、5
第2章正弦交流电路 本章要求：1、理解正弦交流电的三要素、相位及有效值。 2、掌握正弦交流电的各种表示方法及相互之间的关系。 3、理解电路基本定律的相量形式和阻抗，并掌握用相 量法计算简单正弦交流电路的方法。 4、掌握有功功率和功率因数的计算，了解瞬时功率、 无功功率、视在功率的感念和提高功率因数的意 义。 本章重点：1、正弦交流电的三要素、相位及有效值。 2、正弦交流电的各种表示方法及相互之间的关系。 3、相量法计算简单正弦交流电路的方法。 4、有功功率和功率因数的计算。 本章难点：1、用相量法计算简单正弦交流电路的方法。 2、有功功率和功率因数的计算。 教学时数：18学时 教学方法：自学+多媒体教学 教学内容： 3.1 正弦交流电基本概念 一、正弦交流电 １、交流电 －－－大小和方向随时间作周期性变化的电压或电流叫做周 期性交流电，简称交流电。又分正弦交流电和非正弦交流电。 ２、交流电的优越性： ①交流电可以利用变压器方便的改变电压、便于输送、分配和使用。 ②交流电动机比相同功率的直流电动机结构简单，成本低，使用维护方便。教学方法说明 交流电路不仅是交流电机和变压器的基本理论基础,同时也要为电子电路做好理论准备,它是工程技术、科学研究和日常生活中常碰到的。所以这一章是本课程的重要内容之一。 分析与计算交流电路，主要是确定不同参数和不同结构的各种电路中电压与电流之间的关系和功率。交流电路具有用直流电路的概念无法分析和无法理解的物理现象。因此，学生在学习本章时必须必须建立“交流电”的概念，特别是“相位”的概念，否则容易引起错误。
③可以应用整流装置，将交流电变换成所需的直流电。 二、正弦交流三要素 １、瞬时值、最大值和有效值 （1）、瞬时值 ----交流电在任意时刻的值称为在这一时刻交流电的瞬时值。交流电动 势、电压和电流的瞬时值分别用小写字母e 、u 、i 表示。 （2）、最大值 ----最大的瞬时值，也称为幅值或峰值。交流电动势、电压和电流的最大值分别用E m 、U m 和I m 表示。 （3）、有效值 ----若一个交流电流和一个直流电流分别通过阻值相同的电 阻，在相同时间内产生的热量相等，那么就把这一直流电的数值叫做这一交流电的有效值。交流电动势、电压和电流的有效值分别用大写字母E 、U 和I 表示。 ? 直流电流I 通过电阻R 在一个周期T 内所产生的热量为 Q=I 2RT ? 交流电流i 通过电阻R 在一个周期T 内所产生的热量为 ? 若交流电流为正弦交流，i =I m sin ωt ，则 ? 即 这表明振幅为1A 的正弦电流，在能量转换方面与0 707A 的直流电流的实际效果相同。 正弦交流电的有效值和最大值之间有如下关系： 小结： １、人们常说的交流电压220V 、380V 指的就是有效值。 ２、电气设备铭牌上所标的电压、电流值以及一般交流电表所 有效值和幅值表示的是正弦 量的大小。交流电的有效值是从交流电流与直流电流具有相等的热 效应观点引出的。在这里注意强调，有效值与最大值的关系只适用于 任何周期性变化量，但不能用于非周期量。 sin(m i ωt I i ?+ == T t R i Q 0 2 d =T t i T I 0 2d 1m T m I I t t I T I 707.02 d sin 10 2 2 == = ?ωm I I I 707 .02 == m m 707.02 E E E ==