2022-2023学年上学期高二上交大电工技术基础与技能课件项目四任务二 纯电容交流电路的实训

教案首页 教案序号 周次 授课日期 授课班级 课题 任务二 纯电容交流电路的实训 教学目的和要求 1．掌握正弦交流电路的三要素及相量表示。 2．掌握纯电阻交流电路、纯电容交流电路中电压、电流的关系及电路功率的分析与计算。 3．能够使用万用表测量交流电路中的电压、电流。 教学 重点 掌握纯电阻交流电路、纯电容交流电路中电压、电流的关系及电路功率的分析与计算。 教学 难点 能够使用示波器等仪器测量正弦交流电路的波形。 课型及 教法提示 讲述法 教具及 教学手段 多媒体课件 课后记 课的进程和内容(接下页) XX学校 班级 科目 教师课时授课计划 年 月 日 1、 初识交流电 交流电（英文:AlternatingCurrent，简写AC）是指大小和方向都发生周期性变化的电流，因为周期电流在一个周期内的运行平均值为零，称为交变电流或简称交流电。不同直流电，其方向都是一样。通常波形为正弦曲线。交流电可以有效传输电力。但实际上还有应用其他的波形，例如三角形波、正方形波。生活中使用的市电就是具有正弦波形的交流电。 二、正弦交流电的基本概念 随时间按照正弦函数规律变化的电压和电流，称为正弦交流电。 图4-2-3所示为正弦交流电流的波形,电流瞬时值表达式为 (4-2-1) 式中，为电流幅值,A； 为角频率，rad/s； 为初相角，rad或°。 、、称为正弦量的三要素。 图4-2-3 正弦交流电流的波形 （一）幅值和有效值 正弦量在任意瞬间的值称为瞬时值，用小写字母表示，如i、u、e等。瞬时值中的最大值称为幅值或最大值，用带小写字母m下标的大写字母表示，如、、等。 思政课堂： 2020年9月13日凌晨3点左右，上海大学宝山校区南区宿舍楼着火，整栋楼浓烟飘散，学生们穿着睡衣，跑到楼下避难。现场火势凶猛，一楼部分宿舍烧毁，整个楼道漆黑一片，二三楼都有波及。所幸消防员及时赶到将火扑灭，无人员伤害。 火灾事故初步判断原因是寝室内同学抽烟，烟头未掐灭，点燃了一楼的塑料垃圾桶。 XX学校 班级 科目 教师课时授课计划 年 月 日 图4-2-4 正弦交流电流的幅值 在分析和计算正弦交流电路的问题时，常用的是有效值。有效值是根据交流电流与直流电流热效应相等的原则规定的，即交流电流的有效值是热效应与它相等的直流电流的数值。有效值用大写字母表示，如I、U、E 等。 幅值与有效值的关系为 (4-2-2) 例题练习 （二）频率和周期 正弦量每秒内变化的次数称为频率，用f表示，单位是赫兹(Hz)。正弦量变化一个循环所需要的时间称为周期，用T表示，单位是秒(s)，如图4-2-5所示。 图4-2-5 正弦交流电流的周期 频率与周期的关系为 (4-2-3) 正弦量随时间变化的快慢还可以用角频率ω表示。角频率ω指的是正弦量在1 s内变化的角度，即 (4-2-4) 式中,角频率ω的单位是rad/s。 例题练习 XX学校 班级 科目 教师课时授课计划 年 月 日 （三）、相位和初相 式(4-2-1)中的 称为交流电的相位，它表示交流电随时间变化的进程。当t=0时，相位为 ，称为初相，它表示计时开始时交流电所处的状态。规定初相的变化范围为 -180°～180°,单位为rad或°。初相给出了观察正弦波的起点或参考点。 （四）、相位差 在正弦交流电中，有时要比较两个同频率正弦量的相位。同频率的正弦量的相位之差称为相位差，通常用 表示。 相位差的取值范围为-π≤ ≤π。 两个同频率的正弦量的相位差等于它们的初相之差,与时间无关。如两个同频率的正弦电流的 、 初相分别为