魯科版選修32三相交流電 第1課時 教案.docx

第一節(jié) 三相交流電三維教學目標一、知識目標1、知道三相交變電流是如何產生的了解三相交變電流是三個相同的交流電組成的2、了解三相交變電流的圖象，知道在圖象中三個交變電流在時間上依次落后13周期3、知道產生三相交變電流的三個線圈中的電動勢的最大值和周期都相同，但它們不是同時達到最大值（或為零）4、了解三相四線制中相線（火線）、中性線、零線、相電壓、線電壓等概念5、知道什么是星形連接、三角形連接、零線、火線、線電壓及相電壓二、能力目標1、培養(yǎng)學生將知識進行類比、遷移的能力2、使學生理解如何用數學工具將物理規(guī)律建立成新模型3、訓練學生的空間想象能力的演繹思維能力4、努力培養(yǎng)學生的實際動手操作能力三、情感目標1、通過了解我國的電力事業(yè)的發(fā)展培養(yǎng)學生的愛國熱情2、讓學生在學習的過程中體會到三相交流電的對稱美教學過程一、復習單相交流電的產生出示單相交流電的產生示教模型，依據模型簡述交流電的產生及交流電的特點提問：1在交流電產生的過程中，矩形線圈轉到什么位置時線圈中的電流最大？什么位置電流為零？（線圈平面平行磁感線：中性面）2兩個完全相同的交流發(fā)電機，其矩形線圈也以相同的轉速勻速轉動，那么這兩個發(fā)電機所產生的交變電動勢有何異同？（交變電動勢的頻率、最大值相同；達到最大值時刻不同）3如果把三個相同的矩形線圈固定在同一軸上，并使之在勻強磁場中轉動，這三個線圈是否都產生電動勢？為什么？（產生，穿過每個線圈回路的磁通量都發(fā)生變化）二、新課教學1三相交流電的產生利用“提問3”引入新課出示三相交流模型發(fā)電機，簡介其構造后，演示三相交變電流的產生：將三個靈敏電流計分別接到發(fā)電機的三個線圈上，搖動發(fā)電機的線圈，三個靈敏電流計都將擺動歸納實驗現象說明：三個線圈均能產生交變電動勢（電流計指針來回擺動）引導學生比較單、三相交流發(fā)電機的異同（1）單相交流發(fā)電機和三相交流發(fā)電機單相發(fā)電機：只有一個線圈，產生一個交變電動勢三相發(fā)電機：有三個互成120的線圈，產生三個交變電動勢每個線圈產生交變電動勢的原理跟單相發(fā)電機的原理相同（2）三相交變電流的特點重做三相交變電流產生的演示實驗，搖動線圈盡量均勻讓學生仔細觀察三個電流計指針擺動的情況，并讓學生思考：三個電流計指針擺動情況有何異同？它們所反映的三個交變電動勢有何異同？引導學生分析：三個交變電動勢的頻率相同、最大值相同、達到最大值的時刻依次落后三分之一周期的原因（3）三相交變電流的圖象先依據單相交變電流的圖象畫出a相交變電動勢的圖象，然后讓學的b和c相交變電動勢的圖象圖象直觀地表達了三相交變電流各相電動勢的異同（4）三相交變電流的供電依據教材圖18-22所示的電路介紹三相六線制供電電路該電路使三相交流電成為三個獨立的電源給各自的負載供電，顯示不出三相交流電供電的優(yōu)越性實際供電中是用四條或三條導線供電2星形連接由三相六線供電演變?yōu)槿嗨木€供電，需要幫助學生解決以下問題：三相交流電使用公共的中線時，各相電流怎樣形成通路？各相之間會不會產生相互影響的現象？為此，增加以下的演示實驗按圖1組成電路（制成示教板）圖中均為香蕉插頭的插空，接線a1b1、a2b2的兩端均有香蕉插頭接通電路使燈泡正常發(fā)光在接電路的情況下，用帶插頭的導線連接a1a2、b1b2，此過程中燈泡仍正常發(fā)光，且電流表讀數不變最后拆除a1b1，燈泡仍正常發(fā)光，且先后開關電鍵k1、k2都能分別控制電路的通斷實驗說明兩個電路公用一根導線，每個電路仍然是獨立的，互不影響（1）星形連接（符號：y，亦稱y形接法）根據演示實驗，引入星形連接電路出示三相電路示教板，并按圖2組成電路，演示三相四線供電電路電源用三相交變電流模型發(fā)電機，或用三相變壓器分別開關電鍵k1、k2、k3，三相負載均能獨立工作，并不影響其它兩相（2）火線和零線火線：亦稱相線能使試電筆的氖泡發(fā)光從每個線圈始端引出的導線零線：亦稱中性線，從三個線圈末端公共點引出的導線通常是接地的不能使試電筆的氖泡發(fā)光演示：用試電筆區(qū)分交流市電的火線與零線（3）相電壓與線電壓相電壓：每個線圈兩端的電壓線電壓：兩條相線間的電壓演示實驗：驗證相、線電壓的關系利用三相電路演示實驗裝置用兩個示教交流電壓表同時測相、線電壓的值，它們的值符合：例題 交流市電電壓為220v，它是三相四線供電制一相的相電壓，（利用演示實驗說明三相三線供電制的可能性及其供電條件實驗仍用三相電路示教板，但需三相負載相同，并在中性線上串聯(lián)一個交流電流表當三相同時供電時，電流表的讀數為零實驗說明三相負載平衡時，中性線上無電流，可以去掉3三角形連接（符號是）接法：發(fā)電機的三個線圈始端和末端依次相連特點：u線=u相三、作業(yè)課外作業(yè)：用試電筆（最好自制）區(qū)分家中插座的零、火線并檢查開關是否接在火線上教學分析本節(jié)教材雖非重點內容，但三相交流電在日常生活用電和工農業(yè)生產用電中被普遍地采用，使學生了解一些三相交流電的常識是很必要的三相交流電是三個相位不同的交流電源組合供電，這跟學生習慣的單個電源獨立供電的情況不同，使學生在學習這些知識時遇到困難幾個獨立電路公用一段輸電線，各電路之間是否產生相互影響？通過公共輸電線的電流跟各獨立電路的電流有什么關系？理解這些問題要以疊加原理為基礎學生尚不具備這些基礎知識，所以在教學中通過實驗說明幾個電路公用一段輸電線不會產生相互影響，彼此仍然是獨立的同時，實驗也能給學生以感性認識，以便理解疊加原理相電壓與線電壓的關系，可用數學方法予以證明，但要涉及三相交變電流的瞬時值表達式教材本身沒有介紹三相交變電流的瞬時值，所以教學中就利用實驗結果，給出了星形接法的線、