单相正弦交流电路公开课教案
《电路基础》教材第3章 单相正弦交流电路
第 3 章单相正弦交流电路正弦交流电是日常生活和科技领域中最常见、应用最广泛的一种电的形式。
正弦交流电路的理论在电路基础课程中占有极其重要的位置，学习和掌握好正弦交流电路的基本概念和基本分析方法，是本课程中的一个重要环节，应给予足够的重视。
本章将在分析直流电阻性电路的基础上，探讨正弦交流电路的分析方法。
学习的主要内容有：正弦交流电路的基本概念，正弦量的三要素和正弦量的有效值，正弦交流参量的基本运算，电抗元件在交流电路中的基本性质及电阻元件、电感元件、电容元件上的电压、电流关系及功率关系。
本章教学要求深入了解正弦交流电的诸多基本概念，重点理解正弦交流电的三要素和正弦交流电有效值的概念；熟悉和掌握正弦交流电的解析式表示法和波形图表示法；深刻理解和牢固掌握单一电阻元件参数电路、单一电感元件参数电路、单一电容元件参数电路的电压、电流关系及其功率情况，在此基础上，掌握多参数组合的简单正弦交流电路的分析与计算方法。
掌握正弦交流电路中电路参数的测量方法，学会交流电压表、交流电流表、单相功率表的正确使用方法。
3.1 正弦交流电路的基本概念学习目标：深刻理解正弦交流电的三要素，熟悉相位、相位差及同频率正弦量之间超前、滞后的概念；掌握正弦交流电有效值的概念及有效值与最大值之间的数量关系；理解和掌握频率、周期、角频率的概念及其三者之间的数量关系。
1820年奥斯特发现了电能生磁的现象后，又经过十多年，英国学徒出身的物理学家法拉第在1831年通过大量实验证实了磁能生电的现象，向人们揭示了电和磁之间的联系。
从此，开创了普遍利用交流电的新时代。
电磁感应现象奠定了交流发电机的理论基础。
现代发电厂（站）的交流发电机都是基于电磁感应的原理工作的：发电机的原动机（汽轮机或水轮机等）带动磁极转动，与固定不动的发电机定子绕组相切割从而在定子绕组中感应电动势，与外电路接通后即可供出交流电。
3.1.1 正弦量的三要素1.正弦交流电的周期、频率和角频率发电厂的发电机产生的交流电，其大小和方向均随时间按正弦规律变化。
单相正弦交流电路公开课教案
单相正弦交流电路公开课教案一、教学目标1. 让学生了解单相正弦交流电路的基本概念和特性。
2. 使学生掌握正弦交流电的产生、描述和分析方法。
3. 培养学生运用正弦交流电路知识解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 单相正弦交流电路的定义和组成2. 正弦交流电的产生和描述3. 正弦交流电的相位、频率、幅值和初相位4. 正弦交流电压和电流的波形图5. 正弦交流电路的分析方法三、教学重点与难点1. 重点：正弦交流电路的基本概念、特性和分析方法。
2. 难点：正弦交流电的产生、描述和波形图的绘制。
四、教学方法与手段1. 采用讲授法、演示法、案例分析法和小组讨论法相结合。
2. 使用多媒体课件、示波器、电路仿真软件等教学手段，增强学生对正弦交流电路的理解。
五、教学安排1. 第一课时：介绍单相正弦交流电路的基本概念和组成。
2. 第二课时：讲解正弦交流电的产生和描述。
3. 第三课时：学习正弦交流电的相位、频率、幅值和初相位。
4. 第四课时：学习正弦交流电压和电流的波形图。
5. 第五课时：介绍正弦交流电路的分析方法，并进行案例分析。
【课堂导入】（教师通过引入生活中的实例，如交流电灯、电视等，引发学生对单相正弦交流电路的兴趣。
）【新课讲解】1. 单相正弦交流电路的定义和组成（讲解单相正弦交流电路的概念，介绍电路的组成部分，如电源、负载、导线等。
）2. 正弦交流电的产生和描述（讲解正弦交流电的产生原理，介绍正弦波形的特点，并通过示波器展示正弦波形。
）3. 正弦交流电的相位、频率、幅值和初相位（讲解正弦交流电的相位、频率、幅值和初相位的含义和作用，并通过示波器进行演示。
）【课堂互动】（学生分组讨论，分享对正弦交流电路的理解，教师进行点评和指导。
）【案例分析】（通过实际案例，如家庭电路、工厂生产线等，分析正弦交流电路的应用，引导学生运用所学知识解决实际问题。
）【课堂小结】（教师总结本节课的重点内容，强调正弦交流电路的基本概念和特性。
电工技术基础电子教案第3章单相正弦电路分析
规量们则分的3别相：为 量若相Ii11等与与，Ii22为即，同：则I频i11 =率iI2的的2 正。充弦分量必，要代条表件它是们代的表相它
规则4：若i为角频率为ω的正弦量，代表它的相量
I
为 ，d则i 也是同频率的正弦量，其相量j为I 。
dt
跳转到第一页
例： i1 6 2 sin(t 30)
i2 8 2 sin(t 60)
3.3.3 KCL、KVL的相量形式
KCL： I 0
KVL： U 0
例：图示电路，电流表A1、A2的读 数均为10A，求电流表A的读数。
解 ：由KCL有 I I1 I2
作相量图，由相量图得：
I
I12
I
2 2
102 102
A
+
A1
A2
u R
L
－
I1
U
－45°
10 2 14.1A
I2
A ae j1 B be j 2
a b
e j(1 2 )
a b
(1
2)
跳转到第一页
3.2.2 正弦量的相量表示法
将复数Im∠θi乘上因子1∠ωt，其模不变， 辐角随时间均匀增加。即在复平面上以角速 度ω逆时针旋转，其在虚轴上的投影等于 I弦 i=mIs电mins流(inω(it。ω+t可θ+i见θ)，i 复)是正数相好I互m是∠对用θ应i正与的弦正关函弦系数电，表流可示用的复正数 Im∠θi来表示正弦电流i，记为：
U jLI jX L I 将U U u 、I I i 代入，得：
U u jLI i LI( i 90)
i
L
+ u － (a) 电感元件
U LI X LI
单相正弦交流电路公开课教案
单相正弦交流电路公开课教案一、教学目标1. 让学生了解单相正弦交流电路的基本概念和特点。
2. 使学生掌握正弦交流电的产生、传输和消费的基本过程。
3. 培养学生运用正弦交流电路知识分析和解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 单相正弦交流电路的基本概念2. 正弦交流电的产生3. 正弦交流电的传输4. 正弦交流电的消费5. 单相正弦交流电路的功率计算三、教学方法1. 采用讲授法，讲解单相正弦交流电路的基本概念、产生、传输和消费过程。
2. 利用示例和仿真实验，让学生直观地了解正弦交流电路的特性。
3. 开展小组讨论，引导学生运用正弦交流电路知识分析实际问题。
四、教学步骤1. 导入新课：介绍单相正弦交流电路的概念及其在日常生活和工业中的应用。
2. 讲解正弦交流电的产生：阐述正弦交流电的产生原理，示例演示。
3. 讲解正弦交流电的传输：介绍传输线的基本概念，分析传输过程中的损耗。
4. 讲解正弦交流电的消费：讲解电阻、电感、电容等元件对交流电的影响。
5. 讲解单相正弦交流电路的功率计算：介绍有功功率、无功功率和视在功率的概念，讲解功率计算方法。
五、课堂练习1. 完成教材上的相关练习题，巩固所学知识。
2. 针对实际案例，分析正弦交流电路的工作原理和特点。
3. 讨论交流电在传输过程中如何减少损耗，提高电力传输效率。
六、教学评价1. 课后作业：检查学生对单相正弦交流电路知识的掌握程度。
2. 课堂表现：观察学生在讨论和问答环节的参与程度和表现。
3. 模拟实验：评估学生在实验环节的操作技能和分析问题的能力。
七、教学资源1. 教材：正弦交流电路相关章节。
2. 课件：正弦交流电路的讲解和示例。
3. 实验设备：正弦交流电路实验装置。
4. 网络资源：正弦交流电路的相关资料和视频。
八、教学时间1课时（45分钟）九、课后作业1. 阅读教材，复习本节课的内容。
2. 完成课后练习题。
3. 预习下一节课的内容。
十、板书设计1. 单相正弦交流电路的基本概念2. 正弦交流电的产生3. 正弦交流电的传输4. 正弦交流电的消费5. 单相正弦交流电路的功率计算十一、教学反思本节课结束后，教师应认真反思教学效果，针对学生的掌握情况，调整教学策略，以提高教学效果。
(完整版)单相交流电教案
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。
单相正弦交流电路公开课教案
单相正弦交流电路公开课教案第一章：引言1.1 课程背景本课程旨在帮助学生掌握单相正弦交流电路的基本概念、原理和分析方法。
通过学习本课程，学生将能够了解单相正弦交流电路在日常生活和工程应用中的重要性，并能够运用所学知识分析和解决相关问题。
1.2 教学目标了解单相正弦交流电路的基本概念和特点掌握正弦交流电的产生和描述方法学会使用复数表示法分析交流电路能够运用欧姆定律、功率公式等分析交流电路的性能第二章：正弦交流电的基本概念2.1 正弦交流电的定义正弦交流电是一种随时间变化的电压或电流，其波形呈正弦曲线。
正弦交流电的幅值、频率和初相位是描述其特性的重要参数。
2.2 正弦交流电的产生正弦交流电可以通过交流发电机或变压器产生。
交流发电机利用电磁感应原理，通过旋转磁场和线圈的相对运动产生正弦交流电。
变压器则通过电磁感应原理，改变电压和电流的幅度和频率。
2.3 正弦交流电的表示方法正弦交流电可以用解析表达式、波形图和相位图等方式表示。
解析表达式通常采用正弦函数的形式，包括幅值、频率和初相位等参数。
波形图可以直观地展示正弦交流电随时间变化的波形。
相位图则可以表示正弦交流电的相位关系。
第三章：复数表示法3.1 复数的概念复数是由实部和虚部组成的数学表达式，可以用来表示交流电路中的电压和电流。
复数的几何表示法可以直观地展示电压和电流的相位关系。
3.2 复数的运算复数之间可以进行加法、减法、乘法和除法等运算。
这些运算可以通过复数的代数表示法或几何表示法进行。
3.3 复数在交流电路中的应用在交流电路中，电压和电流可以表示为复数。
通过复数的运算，可以分析电路中的相位关系、幅值变化等问题。
第四章：欧姆定律和功率公式4.1 欧姆定律欧姆定律是分析交流电路的基础，它描述了电压、电流和电阻之间的关系。
在正弦交流电路中，欧姆定律可以表示为电压和电流的复数形式的乘积等于电阻的复数形式。
4.2 功率公式功率是交流电路中重要的性能指标，可以表示为电压和电流的乘积的瞬时值或平均值。
第五章单相交流电路教案
§5-1 交流电的基本概念（一）教案教学过程:第五章 单相正弦交流电路 §5-1 交流电的基本概念（一）复习旧课：电磁感应 讲授新课：正弦交流电安全教育3分钟，天气变冷，注意添加衣服，防止感冒。
一、交流电的概念1.定义：交流电----大小和方向随时间作周期性变化的电压或电流称为周期性交流电，简称交流电。
随时间按正弦规律变化的电压、电流称为正弦电压和正弦电流。
2. 交流电可分为：正弦交流电--随时间按正弦规律变化的交流电称为正弦交流电。
非正弦交流电电称为非正弦交流电。
二、正弦交流电的产生三、正弦交流电大小及方向均随时间按正弦规律做周期性变化的电流、电压、电动势叫做正弦交流电流、电压、电动势，在某一时刻t 的瞬时值可用三角函数式(解析式)来表示，即：e (t ) = E m sin(ωt + ϕe 0)式中，I m 、U m 、E m 分别叫做交流电流、电压、电动势的振幅(也叫做峰值或最大值)，电流的单位为安培(A)，电压和电动势的单位为伏特(V)；ω 叫做交流电的角频率，单位为弧度/秒(rad/s)，它表征正弦交流电流每秒内变化的电角度；ϕi 0、ϕu 0、ϕe 0分别叫做电流、电压、电动势的初相位或初相，单位为弧度rad 或度( ︒ )，它表示初始时刻(t = 0时)正弦交流电所处的电角度。
振幅、角频率、初相这三个参数叫做正弦交流电的三要素。
任何正弦量都具备三要素。
四、周期和频率1.周期T ：正弦量完整变化一周所需要的时间2．频率f ：周期与频率的关系：3.角频率ω表示正弦量在单位时间内变化的弧度数, 即角频率与周期及频率的关系： 五、瞬时值和最大值1.瞬时值：交流电在某一时刻的值称为在这一时刻交流电的瞬时值。
2.最大值：最大的瞬时值称为最大值。
小结：振幅、角频率、初相这三个参数叫做正弦交流电的三要素。
作业，教材巩固与练习1、2)sin(θω+=t E e m Tf 1=fTππω22==§5-1正弦交流电的基本概念（二）教案教学过程:§5-1正弦交流电的基本概念（二）复习旧课：正弦交流电的基本概念讲授新课：正弦交流电的相位和相位差安全教育3分钟，锻炼身体，增强体质，但是注意不要过量。
单相交流电教案
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
【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 +ϕ） u(t)U m sin （ t +ϕ） e(t)
E m sin （ t +ϕ）
I m U m E m ————振幅（峰值或最大值）
——角频率（rad/s ）
ϕ——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。
解：U m
500V ，U=
2
m U 2
500=2502V, u(5)500 sin （200×5
+45°）V
2、交流电的频率和周期
1．周期：交流电变化一个循环所需要的时间，用T 表示，单位是秒（S ），如图所示。
2．频率：每秒钟内正弦交流电往复变化的次数，也就是交流电在每秒钟完成的周期数，单位是[赫兹]（Hz ）。
频率和周期是互为倒数，即
f
T
1
正弦交流电的周期
3．角频率：发电机的转子转动一圈,正弦交流电就变化一个周期,即交流电的电角度变化了2π弧度或360°.我们把正弦交流电在一秒内变化的电角度,.称为正弦交流电的角频率，单位是弧度/秒（rad s ）。
角频率与周
期T 、频率f 之间的关系为
2f=
T
2 练习题：我国供电电源的频率为50Hz ，称为工业标准频率，简称工频，其周期为多少角频率为多少
解： T
50
11=f s
2 f 2 50 rad
s = 314 rad
s
即工频50 Hz 的交流电，每 s 钟变化一个循环，每秒钟变化50个循环，电流方向每秒改变100次。
3 交流电的相位与初相角
正弦交流电的相位
相位：正弦交流电流在每一时刻都是变化的，（ωt +ϕ0）是该正弦交流电流在t 时刻所对应的角度。
初相角：t
0所对应的角度ϕ0。
相位差：两个同频率的正弦量子任何瞬时的相位之差。
i 1(t)
I m sin （ t +ϕ1） i 2(t)I m sin （ t +ϕ2）
ϕ=（
t +ϕ1）—（ t +ϕ2）=ϕ1——ϕ2
当ϕ1>ϕ2时，i1比i2超前ϕ角；当ϕ1=ϕ2时，同相位；当ϕ1=-ϕ2时，互差180度，反相位；当ϕ1<ϕ2时，i1比i2滞后ϕ角。
【三、课堂小结】
1．正弦量的三要素：频率、幅值和初相位。
2．初相位是确定正弦量初始值的，而且初相位因计时起点（t = 0）取得不同而不同；
3、周期与频率互为倒数；
4．相位差是两个同频正弦交流电的初相位之差，它不随计时起点而变化；
5．初相位、相位差和相位都是电角度，但意义是不同的。
【四、作业】
P33-34页
一、填空题：10、11；二、判断题：9、10；三、计算题：1。