课题§5-1正弦交流电的基本概念（2课时）教学目的1了解正弦交流电的产生过程。2理解并掌握正弦交流电的三要素、相位差及有效值。教学重点正弦交流电的三要素教学难点1相位差的理解及判断。2有效值概念的理解。时间分配教学过程及内容教学方法复习提问引入新课（10分钟）复习中学内容引入新课提问：1什么叫直流电？（大小和方向都不随时间变化的电流、电压或电动势统称为直流电）2什么叫交流电？其如何分类？（大小和方向都随时间发生变化的电流、电压或电动势统称为直流电。其分类如下：）交流电¿¿¿¿总结：1随时间按正弦规律发生变化的交流电称为正弦交流电。2交流电与直流电相比有三个主要优点：第一，交流电可以用变压器改变电压，便于远距离输电。第二，交流电机比相同功率的直流电机构造简单，造价低。第三，可以用整流装置，将交流电变换成所需的直流电。所以，实际中广泛应用交流电。3在交流电路中，随时间变化的量用小写字母表示，不随时间变化的量用大写字母表示。教师提问，学生回答，最后由教师引导学生共同讨论回答并订正。中国工程物理研究院工学院教案用纸第1页共8页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共8页时间分配教学过程及内容教学方法新课教学（80分钟）一、正弦交流电的产生：如图交流发电机结构与原理示意图（a）（b）由于发电机线圈cd边切割磁力线运动，所以其产生的感应电动势为：ecd=BLvsin(ωt+ϕ0)（a）（b）5-3交流发电机原理示意图同理，线圈ab边产生的感应电动势为eab=BLvsin(ωt+ϕ0)所以整个线圈产生的感应电动势为e=eab+ecd=2BLvsin(ωt+ϕ0)=Emsin(ϖt+ϕ0)上式中，Em=2BLv是感应电动势的最大值，又叫振幅。可见，交流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。二、正弦交流电的周期、频率和角频率1周期：完成一次周期性变化所需用的时间叫做周期，用T表在黑板付板书处画图5-3并对照图阐述分析。板书板书第2页共8页第1页共8页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共8页示，其单位是秒（s）。如图5-4中国工程物理研究院工学院教案用纸时间分配教学过程及内容教学方法5-4正弦交流电的周期2频率：交流电在单位时间内（1s）完成周期性变化的次数叫做频率，用字母f表示，其单位是赫兹，符号为Hz。此外频率还有常用单位千赫（kHz）和兆赫(MHz)：1kHz=103Hz1MHz=106Hz显然，周期和频率之间有倒数关系T=1f我国发电厂发出交流电的频率都是50Hz，习惯上称之为“工频”。3角频率：单位时间内电角度的变化量叫做角频率，用字母ω表示，其单位是弧度每秒，符号为rad/s。显然，角频率和周期、频率有如下关系ω=2πT=2πf注意：周期、频率和角频率都是反映交流电变化快慢的物理量。三、相位和相位差1相位：板书板书强调说明并板书。对照图5-3阐述分第3页共8页第2页共8页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共8页任意t时刻，发电机线圈平面与中性面的夹角（ωt+ϕ0)叫做交流电的相位。当t=0时的相位，即ϕ=ϕ0叫做初相位，它反映了正弦交流电起始时刻的状态。相位是表示正弦交流电在某一时刻所处状态的物理量，它不仅决定瞬时值的大小和方向，还能反映正弦交流电的变析。并板书。中国工程物理研究院工学院教案用纸时间分配教学过程及内容教学方法第4页共8页第3页共8页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第4页共8页化趋势。2相位差：两个同频率正弦交流电，任意瞬间的相位之差就叫做相位差，用符号Δϕ表示。即Δϕ=（ωt+ϕ01）−（ωt+ϕ02）=ϕ01−ϕ02显然，两个同频率正弦交流电的相位差，就是它们的初相之差。其与时间无关。相位差的作用是判断两个同频率正弦交流电之间的相位关系，具体判断方法如下：Δϕ=ϕ01−ϕ02＞0时，叫做i1超前i2Δϕ=ϕ01−ϕ02＜0时，叫做i1滞后i2Δϕ=ϕ01−ϕ02=0时，叫做同相Δϕ=ϕ01−ϕ02=180时，叫做反相Δϕ=ϕ01−ϕ02=90时，叫做正交注意：前面所学的振幅、频率（或周期、角频率）和初相统称为正弦交流电的三要素。对于已知的正弦交流电，这三者缺一不可。四、交...
