2020单一元件正弦交流电复习教案
电工基础教案10正弦交流电的基本知识
正弦交流电路授课教案课题模块三正弦交流电路课题一正弦交流电的基本知识授课班级授课时间教学目的1．掌握正弦交流电的三要素2．掌握正弦交流电的四种表示形式及其相互转换教学重点及难点重点：1．正弦交流电的三要素2．正弦交流电的四种表示形式难点：初相位、相位及相位差教学内容纲要教学方法一．正弦交流电的特点大小和方向随时间按正弦规律变化的电流称为正弦交变电流，简称交流（ ac 或 AC ）。
我们日常生活、生产中，大量使用的电能都是正弦交流电。
正弦交流电具有以下特点：1．交流电压易于改变。
在电力系统中，应用变压器可以方便地改变电压，高压输电可以减少线路上的损耗；降低电压以满足不同用电设备的电压等级。
2．交流发电机比直流发电机结构简单。
二．正弦量的三要素正弦量的三要素为：最大值、角频率、初相角。
1．最大值----用来描述变化的幅度1）瞬时值：用小写字母表示，如 e 、 u 、 i 。
2）最大值：也称振幅或峰值，通常用大写字母加下标 m 表示，如。
3)有效值：用大写字母E、U、I表示。
它与最大值的关系为：2．角频率---- 用来描述变化的快慢1) 周期： T ，秒提问：日常生活中，有哪些地方用到交流电？是单相还是三相》周期越短、频率（角频率）越高，交流电变化越快。
2) 频率：， Hz 。
3) 角频率：3．初相角---- 用来描述变化的先后1) 相位角：2) 初相角： t=0 时正弦量的相位角称作初相角。
* 的大小和正负与计时起点有关。
* 规定* 如果正弦量零点在纵轴的左侧时，角为正；在纵轴右侧时，角为负。
结论: 一个正弦量与时间的函数关系可用它的频率、初相位和振幅三个量表示，这三个量就叫正弦量的三要素。
对一个正弦交流电量来说，可以由这三个要素来唯一确定：三、相位差与相位关系1 ．相位差——两个正弦交流电在任何瞬时相位角之差称相位差。
* 两个同频正弦量的相位差等于它们的初相之差。
规定。
2 ．相位关系a)超前、滞后关系；b)同相关系（；c)反相关系；d)正交关系四、课堂练习1 ）正弦交流电的三个基本要素是，，．2 ）我国工业及生活中使用的交流电频率为、周期为。
第8章正弦交流电路教案
令
Z U R2 ( X L X C )2 R2 X 2 I
上式称为阻抗三角形关系式，|Z|叫做 R-L-C 串联电路的阻抗，其中 X = XL XC 叫做电抗。阻抗和电抗的单位均是欧姆()。阻抗三角形的关系如图 8-6 所示。
图 8-6
R-L-C 串联电路的阻抗三角形
由相量图可以看出总电压与电流的相位差为
班 级
教 学 过 程
2．感抗的因素 纯电感电路中通过正弦交流电流的时候，所呈现的感抗为 XL=L=2fL 式中， 自感系数 L 的国际单位制是亨利(H)， 常用的单位还有毫亨(mH)、 微亨(H)， 纳亨(nH)等，它们与 H 的换算关系为 1 mH = 103 H，1 H = 106 H ，1 nH = 109 H。 如果线圈中不含有导磁介质，则叫作空心电感或线性电感，线性电感 L 在电 路中是一常数，与外加电压或通电电流无关。 如果线圈中含有导磁介质时，则电感 L 将不是常数，而是与外加电压或通电 电流有关的量，这样的电感叫做非线性电感，例如铁心电感。 3．线圈在电路中的作用 用于“通直流、阻交流”的电感线圈叫做低频扼流圈，用于“通低频、阻高 频”的电感线圈叫做高频扼流圈。 二、电感电流与电压的关系 1．电感电流与电压的大小关系 电感电流与电压的大小关系为
u Um sin( t ) I m sin( t ) R R U Im m R i
教 学 过 程
其中 是正弦交流电流的振幅。这说明，正弦交流电压和 电流的振幅之间满足欧姆定律。 二、电压、电流的有效值关系 电压、电流的有效值关系又叫做大小关系。 由于纯电阻电路中正弦交流电压和电流的振幅 值之间满足欧姆定律，因此把等式两边同时除以
3
班 级
1.什么叫纯电阻、纯电感、纯电容电路？ 2.电流与电压的相位关系？ 新课教学 一、R-L-C 串联电路的电压关系 由电阻、电感、电容相串联构成的电路叫做 R-L-C 串联电路。
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。
正弦交流电 教案
正弦交流电教案教案标题：正弦交流电教案目标：1. 了解正弦交流电的基本概念和特点；2. 掌握正弦交流电的表达方式和计算方法；3. 理解正弦交流电的频率、周期和振幅的关系；4. 能够应用正弦交流电的知识解决相关问题。
教学重点：1. 正弦交流电的定义和表达方式；2. 正弦交流电的计算方法；3. 正弦交流电的频率、周期和振幅的关系。
教学难点：1. 正弦交流电的计算方法；2. 正弦交流电的频率、周期和振幅的关系。
教学准备：1. 教材：包含正弦交流电相关内容的教材；2. 多媒体设备：投影仪、电脑等。
教学过程：Step 1：导入（5分钟）使用多媒体设备展示一段正弦交流电的波形，并引导学生观察和描述波形的特点。
然后提问：“你们认为这是什么样的电信号？”引出正弦交流电的概念。
Step 2：概念讲解（10分钟）通过教材的讲解，向学生介绍正弦交流电的定义、表达方式和基本特点。
解释正弦交流电的波形表示方法，如函数表达式和图形表示。
Step 3：计算方法讲解（15分钟）详细讲解正弦交流电的计算方法，包括振幅、频率、周期的计算公式和相互之间的关系。
通过示例演示如何计算正弦交流电的各个参数，并引导学生进行练习。
Step 4：练习与巩固（15分钟）提供一些练习题，让学生运用所学知识计算正弦交流电的相关参数。
教师在课堂上解答学生的问题，并给予指导。
Step 5：拓展应用（10分钟）引导学生思考正弦交流电在实际生活中的应用，并与其它类型的电信号进行对比。
讨论正弦交流电在电力传输、电子设备中的重要性和应用。
Step 6：归纳总结（5分钟）对本节课所学内容进行总结，并强调正弦交流电的重要性和应用价值。
鼓励学生通过自主学习和实践进一步探索和应用正弦交流电的知识。
Step 7：作业布置（5分钟）布置相关作业，要求学生进一步巩固所学知识，如完成课后习题、实验报告等。
教学反思：本节课通过引导学生观察和描述波形、讲解概念、演示计算方法等多种教学手段，帮助学生全面理解正弦交流电的基本概念和特点。
正弦交流电的教案
【课题名称】正弦交流电【教学目标】1．了解表征正弦交流电的各个物理量；2．掌握正弦交流电的三种表示方法；3．会分析正弦交流电；【教学重点】重点：表征正弦交流电的物理量、正弦交流电的表示方法【教学难点】难点：分析正弦交流电的物理量、相量表示法【教学方法】讲授法、启发式、引导式、多媒体动画、【教学过程】一、导入新课以正弦交流电在实际生活中的应用引入，多媒体显示直流电和交流电的波形，激发学生的学习兴趣，集中学生的注意力。
二、讲授新课教学环节1：正弦交流电的基本概念教师活动：多媒体演示正弦交流电和直流电的波形；学生活动：观察正弦交流电波形的特点，理解正弦交流电的基本概念；教学环节2：表征正弦交流电的物理量（一）周期、频率、角频率教师活动：多媒体演示正弦交流电波形获取周期、频率、角频率的概念；学生活动：理解掌握周期、频率、角频率的概念；（二）相位、初相位、相位差教师活动：教师给出相位的定义，多媒体演示初相位、相位差；学生活动：观察演示理解相位、初相位、相位差的含义；（三）瞬时值、最大值、有效值教师活动：引导学生根据正弦交流电分析瞬时值、最大值、有效值；学生活动：根据正弦电压或正弦电流分析最大值、有效值； 教学环节3：正弦交流电的表示方法教师活动：指导学生学习表示正弦交流电的三种表示方法； 学生活动：练习用三种方法表示正弦交流电；三、课堂练习思考与练习第1、2、3题、第4题的（1）、（4）。
四、课堂小结1．表征正弦交流电的物理量： （1）周期：T 、 频率：Tf 1=、角频率：f T π2π2==ω（2）相位、初相位、相位差在式)sin(0m ϕω+=t I i 中，0t ωϕ+ 表示相位，ϕ0表示初相位，两个同频率正弦量的相位之差表示相位差。
（3）瞬时值、最大值、有效值正弦量的有效值是最大值的0.707倍。
2．最大值、频率和初相位是正弦交流电的三要素。
3．正弦交流电可用三角函数式、波形图、相量图来表示，它完整地描述了正弦量随时间变化的规律。
第 章 正弦交流电路教案
•
I 2 = 10╱-45ºA=[10cos(- 45º)+10jsin(- 45º)]A=（7.07–j7.07 ）A
合成电流的相量为
•
•
•
I = I 1 + I 2 =（5╱30º+10╱-45º）A=[(4.33+7.07)+j(2.5–7.07)]A
= 11.42 + 4.532 ╱arctan - 4.53 A=12.27╱-21.65ºA 11.4
正弦交流电的三个特征量——三要素。
波形图如图 2-1 所示。
30
图 2-1 正弦交流电的波形图
1．正弦交流电的周期、频率和角频率——表示交流电变化快慢 周期：正弦交流电量重复变化一次所需的时间，单位是秒（s），或者是毫秒（ms）和 微秒（µs）。1ms=10-3s，1µs=10-6s。 频率：正弦交流电在每秒钟内变化的周期数，用 f 表示，单位是赫[兹]（Hz），1Hz 表示 每秒变化一个周期，周期和频率的关系是
±1800 之间，故采用后一角度。
•
•
方法 2。用相量图求合成电流的幅值和幅角，作图如图 2-6 所示，合成电流是 I 1 和 I 2 ，
两相量所作平行四边形的对角线，它与横轴正方向的夹角即为初相位。
第二次课：
图 2-6 例 2-4 相量图
2.2 单一参数交流电路
2.2.1 纯电阻电路
如果电路中电阻作用突出，其他参数的影响可忽略不计，则此电路称为纯电阻电路。 1． 电压和电流的关系 将纯电阻接入交流电源，并设电流和电压的正方向相同，如图 2-7 所示。为方便起见， 现选择电流为参考量，即设
U1m = 2U1 = (1.41× 220) V ≈ 311V
电工学-正弦交流电电子教案
2、 最大值和有效值 瞬时值和最大值
正弦量在任一瞬间的值称为瞬时值，用小写字母表示，
如 i 、u、e 等。
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Im、Um、Em等。
有效值
在工程应用中,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。
u CIm C sitn 90 U Csm itn 90
同频率的正弦量相加，得出的仍为同频率的正弦量，所以可
得出下面形式的电源电压： u u R u L u C U m si t n
相量关系
基尔霍夫电压定律的相量形式为：
U U RU LU C
+
RIjXLIjXCI
这样，电压电流的关系可表示为相量形式：
U jXCIjICjIC
瞬时功率
pu iU m Im si n tsi n t90
U m Im si n tco t sU m 2 Imsi2 ntUsIi2 nt
平均功率（有功功率）
电容的平均功率（有功功率）：
P1T pd 1 t T UsIi2n tdt0 T0 T0
在我国的电力系统中，国 家规定动力和照明用电的标准 频率为50Hz，习惯上称为工频： 周期为 ___ 秒，
答案：0.02
3、角频率 ：正弦交流电在单位时间内 变化的弧度（或角度）数 问：符号：____单位：____ 答案ω；弧度/秒(rad/s) 周期和频率的关系：
ω=2π/ T = 2πf
同相:相位相同（同时到达最大值），相位差为零。
i
二、波形图： O
t
三、相量图：用相量图的方法表示正弦量
相量法
正弦交流电的教案
正弦交流电的教案【课题名称】正弦交流电【教学目标】1．了解表征正弦交流电的各个物理量；2．掌握正弦交流电的三种表示方法；3．会分析正弦交流电；【教学重点】重点：表征正弦交流电的物理量、正弦交流电的表示方法【教学难点】难点：分析正弦交流电的物理量、相量表示法【教学方法】讲授法、启发式、引导式、多媒体动画、【教学过程】一、导入新课以正弦交流电在实际生活中的应用引入，多媒体显示直流电和交流电的波形，激发学生的学习兴趣，集中学生的注意力。
二、讲授新课教学环节1：正弦交流电的基本概念教师活动：多媒体演示正弦交流电和直流电的波形；学生活动：观察正弦交流电波形的特点，理解正弦交流电的基本概念；教学环节2：表征正弦交流电的物理量（一）周期、频率、角频率教师活动：多媒体演示正弦交流电波形获取周期、频率、角频率的概念；学生活动：理解掌握周期、频率、角频率的概念；（二）相位、初相位、相位差教师活动：教师给出相位的定义，多媒体演示初相位、相位差；学生活动：观察演示理解相位、初相位、相位差的含义；（三）瞬时值、最大值、有效值教师活动：引导学生根据正弦交流电分析瞬时值、最大值、有效值；学生活动：根据正弦电压或正弦电流分析最大值、有效值；教学环节3：正弦交流电的表示方法教师活动：指导学生学习表示正弦交流电的三种表示方法；学生活动：练习用三种方法表示正弦交流电；三、课堂练习思考与练习第1、2、3题、第4题的（1）、（4）。
四、课堂小结1．表征正弦交流电的物理量：（1）周期：T 、频率：Tf 1=、角频率：f T π2π2==ω（2）相位、初相位、相位差在式)sin(0m ?ω+=t I i 中，0t ω?+ 表示相位，?0表示初相位，两个同频率正弦量的相位之差表示相位差。
（3）瞬时值、最大值、有效值正弦量的有效值是最大值的0.707倍。
2．最大值、频率和初相位是正弦交流电的三要素。
3．正弦交流电可用三角函数式、波形图、相量图来表示，它完整地描述了正弦量随时间变化的规律。
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课时教案
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一、纯电阻电路电流与电压的关系
1.电流和电压的数值符合欧姆定律。
R
u i =
R U
I =
R U I m m =
2. 纯电阻电路电流与电压的相位关系 在 纯电阻电路中， 电压uL 与电流 i 同相 （1）三角函数表示
sin(wt)i m I =
t
U u M ωsin =
（2）波形图
（3）相量图
3、纯电阻电路的平均功率（有功功率）
R I R U UI P 22
===
◆练习巩固
1.在纯电阻正弦交流电路中，电阻两端的电压和电流的相位关系为（ ）
A 电压超前电流90度
B 电压和电流同相
C 电压落后电流90度
D 无法确定
2.若电路中某元件的端电压为u=5sin(314t+30。
)V ，电流为i=2sin(314t+30。
)A,则该元件是（ ） A 电阻 B 电感 C 电容 D 无法确定
1.电阻是耗能元件。
它消耗的平均功率是（ ） A.视在功率 B.有功功率 C.无功功率 D.瞬时功率
2.正弦低频交流电路中电阻器的电阻与频率的关系为( )
A ．电阻与频率有关，且频率增大时电阻减小
B ．电阻大小与频率无关
C ．电阻与频率有关，且频率增大时电阻增大
D ．无法确定
4.纯电阻电路中，电压与电流的相位关系是（ ）。
A 电流超前电压90度 B 电压超前电流90度 C 电流与电压同相 D 电压超前电流120度
5.白炽灯的额定工作电压为220v ，它允许承受的最大电压是（ ）
A.220V
B.400V
C.380V
D.311V
6.纯电阻电路中，电压与电流的相位关系是（ ）。
A 电流超前电压90度 B 电压超前电流90度 C 电流与电压同相 D 电压超前电流120度 8.通常说的电炉的功率是指（ ）
A.瞬时功率
B.有功功率
C.无功功率
D.视在功率 9.只有纯电阻电路中，端电压与电流的相位差才为零（） 10.交流电源供电的纯电阻电路中的功率是变化的。
( )
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一、电感对交流电的阻碍作用 1．感抗的概念
反映电感对交流电流阻碍作用程度的参数称为感抗。
符号:ＸL
L fL X L ωπ==2
2.电容在电路中的作用 “通直流、阻交流” “通低频、阻高频”
二、纯电感电路电流与电压的关系
1.电流和电压的最大值、有效值符合欧姆定律。
L
X U I =
L
m
m X U I =
2.纯电感电路电流与电压的相位关系 在 纯电感电路中， 电压uL 超前电流 i 90
1.三角函数表示
sin(wt)i m I =
)2sin(π
ω+
=t U u LM L
2.波形图
3.相量图
三、纯电感电路的功率 1.有功功率（平均功率）P P = 0，(电感元件不耗能) 2.无功功率QL ：
L 2L
2
L L X U X I I U Q =
==
（单位 ： 为乏、Var ）
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◆对易错题进行讲解
10min
一、电容对交流电的阻碍作用 1．容抗的概念
反映电容对交流电流阻碍作用程度的参数称为容抗。
符号:ＸC
2.表达式：
fC C X C π21
1=
=
ω
3．电容在电路中的作用
“通交流、隔直流” “通高频、阻低频 二、电流与电压的关系
1.在纯电容电路中，电流和电压的最大值、有效值之间的关系符合欧姆定律，
m
m C
U I X =
C
U I X =
3. 相位关系
4. 电压u 在相位上比电流i 滞后90度。
3.平均功率（有功功率）P P = 0，电容元件不耗能
4.无功功率QC ：
C
2C
2
C C X U X I I U Q =
==
（单位 ： 为乏、Var ）
无功功率 QC 反映了电容元件与电源之间能量交换的规模。
I =
⋅+︒2sin (90)
i ωt t
ωU u sin 2=
◆利用问卷星或云班课推送检测题◆对易错题进行讲解
一、纯电阻电路。