专题九 初识正弦交流电（课件）-浙江省职教高考《电工技术基础与技能》（高教版）专题复习讲练测

专题九.初识正弦交流电 《电工技术基础与技能》（高教版） 专题复习讲练测 1 一.考纲解读 二.知识点梳理和重点概念复习 三.真题或常考题讲解 四.课内练习及讲评 五.内容归纳小结 目录 常见考点： 1. 正弦交流电的产生方式：包括发电机、变压器等。 2. 正弦交流电的周期和频率：周期表示一个完整波形的时间长度，频率表示单位时间内波形的周期数。 3. 最大值和有效值：最大值表示波形的最大振幅，有效值表示波形对电路产生的功率影响所对应的幅值。 4. 相位和相位差：相位表示波形在时间轴上的位置，相位差表示两个波形在时间上的差异。 一.考纲解读 一.考纲解读 01 1.能够理解正弦交流电的产生原理及其物理量的含义和计算方法 02 3.能够理解非正弦周期波的特点及其在实际中的应用 03 5.能够区分并应用正弦交流电的不同表示法，并解释其特点和用途 考试要求： 05 2.能够解释正弦交流电中相位和相位差的概念，并进行相关计算 4.了解计算周期、频率、最大值、有效值、相位等物理量。 04 一.考纲解读 1 2 3 能够区分并应用正弦交流电的不同表示法，并解释其特点和用途 简答应用题 能够理解非正弦周期波的特点及其在实际中的应用。 选择题 能够解释正弦交流电中相位和相位差的概念，并进行相关计算 计算题 3 易考题型： 知识点思维导图 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 一、周期和频率 交流电的变化跟其他局期性过程一样可以用周期或频率来表示变化的快慢。在图7-2 所示的实验里，线圈匀速转动一周,电动势、电流都按正弦规律变化一周。交流电完成一次周期性变化所需的时间,称为交流电的周期。周期逼常用T表示单位是s(秒)。交流电在1s 内完成周期性变化的次数称为交流电的频率。频率通常用f表示,单位 Hz( 赫)。 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 二、最大值和有效值 交流电的最大值是交流电在一个周期内所能达到的大数值可以用来表示交流电的电流强弱或电压高低，在实际中有重要意义。。例如，把电容器接在交流电路中，就需要知道交流电压的最大值，电容器所能承受的电压要高于交流电压的最大值,否则电容器可能被击穿。但是,在研究交流电的功率时最大值用起来却不够方便，它不适于用来表示交流电产生的效果。因此，在实际工作中通常用有效值来表示交流电的大小 交流电的有效值是根据电流的热效应来规定的。让交流电和直流电分别通过同样阻值的电阻,如果它们在同一时间内产生的热量相等，这一直流电的数值称为这一交流电的有效值。 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 三、解析式表示法 上述的正弦交流电的电动势、电压和电流的瞬时值表达式就是交流电的解析式,即 如果知道了交流电的有效值(或最大值)、频率(或周期、角频率)和初相就可以写出它的解析式,可算出交流电任何瞬间的瞬时值。 例如已知某正弦交流电压的最大值 u310;频率=50Hz,初相30°则它的解析式为 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 四、波形图表示法 正弦交流电还可用与解析式相对应的波形图,即正弦曲线来表示如图7-11所示。图中的横坐标表示时间:或角度,纵坐标表示随时间变化的电动势、电压和电流的瞬时值,在波形上可以反映出最大值、初相和周期等。 图7-11(a)所示正弦曲线的初相为零，图7-11(b)所示正弦曲线的初相在0~之间图7-11(c)所示正弦曲线的初相在-~0之间,图7-11(d)所示正弦曲线的初相为土T。 由图7-11可看出,如果初相是正值,曲线的起点就在坐标原点的左边;如果初相是负值,则起点在坐标原点的右边。 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 有时为了比较几个正总量的相位关系也可以把它们的曲线画在同一坐标系内。图7-12 画出了两个正弦量“u、i的曲线但由于它们的单位不同,故纵坐标上电压、电流可分别按照不同的比例来表示。 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 五、非正弦周期波 前面讨论的交流电流和电压都是按正弦规律变化的。但是在工程中还经常遇到不按正弦规律做周期性变化的电流或电压,称为非正弦周期电流或电压。非正弦周期波可用示波器进行观察,如图 7-17 所示。三个波形分别是矩形波、锯齿波和尖顶脉冲。 二.知识点梳理和重点概念复习 交流电的最大值是交流电在一个周期内所能达到的大数值。 交流电在1s 内完成周期性变化的次数称为交流电的频率。 交流电完成一次周期性变化所需的时间,称为交流电的周期。 相位表示波形在时间轴上的位置，相位差表示两个波形在时间上的差异。 03 02 01 04 二.知识点梳理和重点概念复习 重点概念复习： 13 1.矢量图表示法中，矢量的方向表示： A) 波形的振幅 B) 波形的频率 C) 波形的相位 D) 波形的周期 解析：C) 矢量图表示法中，矢量的方向表示波形的相位，即波形在时间轴上的位置。 三.常考习题练习与讲解 选择题 2. 正弦交流电的表征物理量不包括： A) 频率 B) 峰值 C) 电阻 D) 相位 解析：C) 正弦交流电的表征物理量中不包括电阻，电阻是电路中的一个特性，而不是正弦交流电的特征之一。 三.常考习题练习与讲解 选择题 3. 正弦交流电的有效值是指： A) 波形的平均值 B) 波形的峰值 C) 波形的中点值 D) 波形的有效功率 解析：A) 正弦交流电的有效值是指波形的有效功率对应的幅值，是波形在相同时间内产生的热量与直流电相同时所产生的热量相同的交流电的幅值。 三.常考习题练习与讲解 选择题 4. 正弦交流电的相位差为0时，表示： A) 波形完全重合 B) 波形互相垂直 C) 波形相位差最大 D) 波形振幅为零 解析：A) 正弦交流电的相位差为0时，表示波形完全重合，即两个波形在时间轴上完全一致。 三.常考习题练习与讲解 选择题 5. 波形图表示法中，周期与频率的关系是： A) 与频率成正比 B) 与频率成反比 C) 与频率无关 D) 与频率呈二次函数关系 解析：B) 波形图表示法中，周期与频率成反比关系，即频率越高，周期越短。 三.常考习题练习与讲解 选择题 6.正弦交流电的波形图中，一个完整波形由多少个周期组成？ A) 1 B) 2 C) 3 D) 无限个 解析：A) 一个完整波形由一个周期组成，包括正向和负向变化的部分。 三.常考习题练习与讲解 选择题 7.解析式表示法中，sin函数的取值范围是： A) [-1, 1] B) [0, 1] C) [-π, π] D) [0, 2π] 解析：A) sin函数的取值范围是[-1, 1]，表示正弦函数的值域范围。 三.常考习题练习与讲解 选择题 8. 正弦交流电的波形图中，峰峰值是指： A) 两个峰之间的距离 B) 一个完整波形的峰值 C) 两个峰的最大振幅之和 D) 一个周期的最大振幅与最小振幅之和 解析：C) 峰峰值是指一个周期中两个峰的最大振幅之和，即两个峰之间的距离。 三.常考习题练习与讲解 选择题 1.矢量图表示法将交流电波形表示为______。 解析：矢量图表示法将交流电波形表示为矢量的形式，用于表示幅值和相位关系。 2.波形图中一个完整周期的相位差为______度。 解析：一个完整周期的相位差为360度，因为在一个周期内波形完成了一次完整的循环。 三.常考习题练习与讲解 填空题 3. 有效值与最大值之间的关系是______。 解析：有效值与最大值之间的关系取决于波形的形状，通常为有效值等于最大值的约0.707倍。 4.正弦交流电的产生和表征是电工电子领域的______知识。 解析：正弦交流电的产生和表征是电工电子领域中基础而重要的知识，为理解和设计各种电路提供了基础。 三.常考习题练习与讲解 填空题 1.波形图中一个完整周期的相位差为180度。（ ） 解析：错误。一个完整周期的相位差为360度，因为在一个周期内波形完成了一次完整的循环。 2.有效值与最大值之间的关系是有效值等于最大值的一半。（ ） 解析：错误。有效值与最大值之间的关系通常为有效值等于最大值的约0.707倍。 3.正弦交流电的产生和表征是电工电子领域中不太重要的知识。（ ） 解析：错误。正弦交流电的产生和表征是电工电子领域中基础而重要的知识。 三.常考习题练习与讲解 判断题 4.相位差为0度时，两个交流电波形完全重合。（ ） 解析：正确。当相位差为0度时，两个交流电波形完全重合，即波形图完全一致。 5. 有效值与最大值之间的关系是有效值等于最大值。（ ） 解析：错误。有效值与最大值之间的关系通常为有效值等于最大值的约0.707倍。 三.常考习题练习与讲解 判断题 6.波形图表示法中的峰值表示交流电波形的最大值。（ ） 解析：正确。波形图表示法中的峰值表示交流电波形的最大值。 7. 矢量图表示法中的矢量长度表示波形的频率。（ ） 解析：错误。矢量图表示法中的矢量长度表示波形的幅值，而不是频率。 三.常考习题练习与讲解 判断题 1.一个正弦交流电的周期为0.04秒，求其频率。 解析：频率等于周期的倒数，所以频率为1/0.04 = 25赫兹。 三.常考习题练习与讲解 计算题 2. 一个正弦交流电的有效值为8伏特，求其最大值。 解析：最大值等于有效值乘以√2，所以最大值为8 * √2 ≈ 11.31伏特。 三.常考习题练习与讲解 计算题 3.一个正弦交流电的相位差为π/4弧度，它与另一个信号的相位差为π/6弧度，求它们之间的相位差。 解析：两个信号的相位差等于它们之间相位差的差值，所以相位差为(π/4) - (π/6) = π/12弧度。 三.常考习题练习与讲解 计算题 4.如果一个正弦交流电的最大值为12伏特，求其有效值。 解析：有效值等于最大值的约0.707倍，所以有效值为12 * 0.707 ≈ 8.48伏特。 三.常考习题练习与讲解 计算题 5. 如果一个正弦交流电的解析式表示为I(t) = 10 * sin(100πt - π/6)，求其有效值。 解析：有效值等于最大值的约0.707倍，所以有效值为10 * 0.707 ≈ 7.07安培。 三.常考习题练习与讲解 计算题 6.如果一个正弦交流电的最大值为18伏特，求其有效值。 解析：有效值等于最大值的约0.707倍，所以有效值为18 * 0.707 ≈ 12.73伏特。 三.常考习题练习与讲解 计算题 7. 如果一个正弦交流电的周期为0.03秒，求其频率。 解析：频率等于周期的倒数，所以频率为1/0.03 ≈ 33.33赫兹。 三.常考习题练习与讲解 计算题 1. 什么是交流电的相位？如何表示相位差？ 解析：相位是交流电波形图在时间轴上的偏移量，通常用角度来表示，如 \( \phi \)；相位差是两个交流电波形之间的时间偏移量，通常以角度或弧度来表示，表示一个波形相对于另一个波形的延迟或超前。 四.课内练习与讲解 2. 解析式表示法、波形图表示法和矢量图表示法分别是什么？ 解析：解析式表示法使用数学方程式来描述交流电波形；波形图表示法通过图形方式展示交流电波形，以时间为横轴，电压或电流值为纵轴；矢量图表示法将交流电波形表示为矢量的形式，用于表示幅值和相位关系。 四.课内练习与讲解 3. 交流电波形图中一个完整周期的相位差是多少度？为什么？ 解析：一个完整周期的相位差为360度，因为在一个周期内波形完成了一次完整的循环，相位差重新回到起始点。 四.课内练习与讲解 4.什么是正弦交流电？ 解析：正弦交流电是指电流或电压随时间呈正弦变化的电信号。 四.课内练习与讲解 5.请解释正弦交流电的波形图表示什么？ 解析：正弦交流电的波形图显示了电流或电压随时间的变化情况，通常是一个周期性的正弦曲线。 四.课内练习与讲解 今天我们学习了正弦交流电的产生与表征的重要知识点。首先，我们了解了正弦交流电的产生方式，包括发电机和变压器等。接着，我们深入探讨了正弦交流电的物理量，包括周期、频率、最大值、有效值、相位以及相位差，这些物理量对于描述交流电的特性至关重要。然后，我们学习了正弦交流电的表示法，包括解析式、波形图和矢量图，这些表示法在不同情境下具有不同的优势和用途。最后，我们简要介绍了非正弦周期波的特点，了解到这些波形通常在特定电路或系统中出现。通过今天的学习，我们对正弦交流电有了更深入的理解，为后续的学习打下了坚实的基础。 五.课程小结 重点复习知识点： 1.正弦交流电的周期和频率：交流电完成一次周期性变化所需的时间,称为交流电的局期。交流电在1s 内完成周期性变化的次数称为交流电的频率。 2.正弦交流电最大值和有效值：交流电的最大值是交流电在一个周期内所能达到的大数值可以用来表示交流电的电流强弱或电压高低。让交流电和直流电分别通过同样阻值的电阻,如果它们在同一时间内产生的热量相等，这一直流电的数值称为这一交流电的有效值。 3.相位和相位差：相位表示波形在时间轴上的位置，相位差表示两个波形在时间上的差异。 4.非正弦周期波的特点：指周期不固定的波形，通常出现在特定的电路或系统中。 阅读相关教材和课堂笔记，梳理重点知识点和关键概念。制作复习提纲或思维导图，以帮助理清知识框架和内部逻辑。进行练习题和例题的练习，加深对知识的理解和应用。 五.课程小结 感谢观看 $$