4.1 单相正弦交流电的认识（教案）- 高一《电工技术基础与技能》同步教学（机工版·2016）

电工技术基础与技能 第 3 版 教案 教 学 对 象 、内 容 授课 班级 授课 日期 计划 学时 周 次 课 次 课题名称 2 4.1 单相正弦交流电的认识 教 学 目 的 知识目标 技能目标 素养目标 1. 熟练掌握交流电的定义； 正弦交流电的三要素； 相量图 表示法。 2. 正确理解正弦交流电的表 现形式及其对应关系； 3. 理解正弦量的旋转矢量表 示法。 能将正弦量解析式、波形图、 矢量图的相互转换。 1.培养学生严谨的学习态度； 2.激发学生的学习兴趣； 3.培养学生交流合作能力、继 续学习能力。 重 点 与 难 点 教学重点 1. 正弦交流电的三要素； 2. 相量图表示法。 教学难点 三种表示法之间的相互转换 使用教材 《电工技术基础与技能》机械工业出版社 主编 姚 授课类型 理实一体化 教学资源 发光二极管、电阻、导线、电源、多媒体课件 教学方法 介绍、引导法、多元互动 教学实施过程 教学步骤、内容 教法指导 时间 分配 一、导入新课 两只反向并联的发光二极管， 与电阻串联后， 分别接到电 池盒和变压器上，观察电路现象。 结论： 接直流电的只有一个发光二极管亮，接交流电的两个发 光二极管都亮，但亮度较暗。 把学生分组， 发放实验材 料，按照 P113 电路图接 线， 观察实验现象， 引出 新课 15 分钟 二、知识、技能学习、态度养成训练 4.1 单相正弦交流电的认识 单相正弦交流电易于产生， 便于输送和使用， 在日常生产 让两名同学介绍单相正 弦交流电的应用领域， 其 他学生补充 5 分钟 和生活的各个领域中应用也最为广泛。 4.1.1 正弦交流电的基本知识 教师总结交流电的定义 及分类， 介绍正弦交流电 的优越性 结合多媒体课件让学生 直观的了解交流发电机 的发电过程， 并将此过程 与电动机的工作过程进 行比较 提醒学生平常我们所指 的都是有效值， 而不是最 大值 5 分钟 10 分钟 10 分钟 1. 交流电的定义 随时间按正弦规律变化的交流电， 称为正弦交流电，不按 正弦规律变化的交流电称为非正弦交流电。 a) 正弦波 b) 三角波 c) 方波 d) 任意交流波形 ( 正弦交流电的 优越性： ) 便于传输； 便于运算； 有利于电器设备的运行； ( . ) ( . . ). . 2. 正弦交流电的产生 大多数正弦交流电是由交流发电机产生的。图 4-2 所 示是一个最简单的交流发电机模型。 图 4-2 交流发电机模型 3. 正弦交流电的三要素 1)瞬时值、最大值和有效值 ( 交流电的瞬 时值、最大值和有效值都反映了交流电的大小。 ) 2)周期、频率、角频率 周期 T：变化一周所需的时间 (s) 频率 f： f = (Hz) 电工技术基础与技能 第 3 版 教案 角频率： ω = = 2πf (rad/s) 强调周期、频率及角频率 三者之间的关系， 借助例 题进行练习 例举常见的几种频率的 应用， 拓宽学生的知识面 通过对自行车车轮转动 时轮胎上的各点位置关 系的分析引 出相位差的 概念 通过 FLASH 课件演示相位 之间的几种不同关系 借助旋转矢量介绍向量 10 分钟 5 分钟 15 分钟 10 分钟 ( ω )i ( T )O O t 电网频率：我国 50 Hz ，美国 、 日本 60 Hz 高频炉频率： 200 ~ 300 kHZ 中频炉频率： 500 ~ 8000 Hz 无线通信频率： 30 kHz ~ 30GMHz ( 交流电的周期、频率、角频率反映了交流电变化的快慢。 ) 【相位差】 两个同频率的正弦交流电， 任一瞬间的相位 之差称为相位差，用符号 Q表示。 ( 正交 i )超前 ( u i u i )u i u ( O ) ( O )ωt ( 同 相 )反相 ( 4 .1.2 相量图表示法 )正弦量可以用复数表示， 其表示方法是用正弦量的有效值 做为相量的模、用初相 i = Im sin(Ot +Qi ) ， 若相量的长度等于正弦交流电的最大值， 则称为最大值相 量，如图 4-5a 所示。 若相量的长度等于正弦交流电的有效值， 则称为有效值相 量，如图 4-5b 所示。 a) 最大值相量 b) 有效值相量 图表示法， 并借助例题加 以练习 三、课堂小结及评价 1.总结重要知识点 2.评价各小组学习情况 3 分钟 四