江蘇省蘇州市藍(lán)纓學(xué)校高二物理《三相交變電流》教案

1、三相交變電流 教學(xué)目的1使學(xué)生了解三相交流電的產(chǎn)生及其特點(diǎn)2使學(xué)生了解三相交流電路的連接方法教具單相交流電的產(chǎn)生示教模型；三相交流發(fā)電機(jī)模型；靈敏電流計(jì)；交流電壓表；三相電路示教板；電池；小燈泡；安培表；伏特表等教學(xué)過程一、復(fù)習(xí)單相交流電的產(chǎn)生出示單相交流電的產(chǎn)生示教模型，依據(jù)模型簡述交流電的產(chǎn)生及交流電的特點(diǎn)提問：1在交流電產(chǎn)生的過程中，矩形線圈轉(zhuǎn)到什么位置時(shí)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(gè)完全相同的交流發(fā)電機(jī)，其矩形線圈也以相同的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動，那么這兩個(gè)發(fā)電機(jī)所產(chǎn)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(dá)到最大值時(shí)刻不同）3如果把三個(gè)

2、相同的矩形線圈固定在同一軸上，并使之在勻強(qiáng)磁場中轉(zhuǎn)動，這三個(gè)線圈是否都產(chǎn)生電動勢？為什么？（產(chǎn)生，穿過每個(gè)線圈回路的磁通量都發(fā)生變化）二、新課教學(xué)1三相交流電的產(chǎn)生利用“提問3”引入新課·出示三相交流模型發(fā)電機(jī)，簡介其構(gòu)造后，演示三相交變電流的產(chǎn)生：將三個(gè)靈敏電流計(jì)分別接到發(fā)電機(jī)的三個(gè)線圈上，搖動發(fā)電機(jī)的線圈，三個(gè)靈敏電流計(jì)都將擺動歸納實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明：三個(gè)線圈均能產(chǎn)生交變電動勢（電流計(jì)指針來回?cái)[動）引導(dǎo)學(xué)生比較單、三相交流發(fā)電機(jī)的異同（1）單相交流發(fā)電機(jī)和三相交流發(fā)電機(jī)單相發(fā)電機(jī)：只有一個(gè)線圈，產(chǎn)生一個(gè)交變電動勢三相發(fā)電機(jī)：有三個(gè)互成120°的線圈，產(chǎn)生三個(gè)交變電動勢每個(gè)線圈

3、產(chǎn)生交變電動勢的原理跟單相發(fā)電機(jī)的原理相同（2）三相交變電流的特點(diǎn)重做三相交變電流產(chǎn)生的演示實(shí)驗(yàn)，搖動線圈盡量均勻讓學(xué)生仔細(xì)觀察三個(gè)電流計(jì)指針擺動的情況，并讓學(xué)生思考：三個(gè)電流計(jì)指針擺動情況有何異同？它們所反映的三個(gè)交變電動勢有何異同？引導(dǎo)學(xué)生分析：三個(gè)交變電動勢的頻率相同、最大值相同、達(dá)到最大值的時(shí)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(jù)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(xué)的B和C相交變電動勢的圖象圖象直觀地表達(dá)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(jù)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(gè)獨(dú)立的電源給各自

4、的負(fù)載供電，顯示不出三相交流電供電的優(yōu)越性實(shí)際供電中是用四條或三條導(dǎo)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(xué)生解決以下問題：三相交流電使用公共的中線時(shí)，各相電流怎樣形成通路？各相之間會不會產(chǎn)生相互影響的現(xiàn)象？為此，增加以下的演示實(shí)驗(yàn)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(dǎo)線連接A1A2、B1B2，此過程中燈泡仍正常發(fā)光，且電流表讀數(shù)不變最后拆除A1B1，燈泡仍正常發(fā)光，且先后開關(guān)電鍵K1、K2都能分別控制電路的通斷實(shí)驗(yàn)說明兩個(gè)電路公用一根導(dǎo)線，每個(gè)電路仍然是獨(dú)立的，互不影

5、響（1）星形連接（符號：Y，亦稱Y形接法）根據(jù)演示實(shí)驗(yàn)，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(jī)，或用三相變壓器分別開關(guān)電鍵K1、K2、K3，三相負(fù)載均能獨(dú)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(gè)線圈始端引出的導(dǎo)線零線：亦稱中性線，從三個(gè)線圈末端公共點(diǎn)引出的導(dǎo)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(gè)線圈兩端的電壓線電壓：兩條相線間的電壓演示實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證相、線電壓的關(guān)系利用三相電路演示實(shí)驗(yàn)裝置用兩個(gè)示教交流電壓表同時(shí)測相、線電壓的值

6、，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(shí)驗(yàn)說明三相三線供電制的可能性及其供電條件實(shí)驗(yàn)仍用三相電路示教板，但需三相負(fù)載相同，并在中性線上串聯(lián)一個(gè)交流電流表當(dāng)三相同時(shí)供電時(shí)，電流表的讀數(shù)為零實(shí)驗(yàn)說明三相負(fù)載平衡時(shí)，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(jī)的三個(gè)線圈始端和末端依次相連特點(diǎn)：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(guān)是否接在火線上教學(xué)分析本節(jié)教材雖非重點(diǎn)內(nèi)容，但三相交流電在日常生活用電和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用電中被普遍地采用，使學(xué)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(gè)相位不同的交流電源組合供電，這跟學(xué)生習(xí)慣的單個(gè)電源獨(dú)立供電的情況不同，使學(xué)生在學(xué)習(xí)這些知識時(shí)遇到困難幾個(gè)獨(dú)立電路公用一段輸電線，各電路之間是否產(chǎn)生相互影響？通過公共輸電線的電流跟各獨(dú)立電路的電流有什么關(guān)系？理解這些問題要以疊加原理為基礎(chǔ)學(xué)生尚不具備這些基礎(chǔ)知識，所以在教學(xué)中通過實(shí)驗(yàn)說明幾個(gè)電路公用一段輸電線不會產(chǎn)生相互影響，彼此仍然是獨(dú)立的同時(shí)，實(shí)驗(yàn)也能給學(xué)生以感性認(rèn)識，以便理解疊加原理相電壓與線電壓的關(guān)系，可用數(shù)學(xué)方法予以證明，但要涉及三相交變電流的瞬時(shí)值表達(dá)式教材本身沒有介紹三相交變電流的瞬時(shí)值，所以教學(xué)中就利用實(shí)驗(yàn)結(jié)果，給出了星形接法的線、相電壓的關(guān)系：資料三相四線制線電壓與