三相交變電流 教學(xué)設(shè)計(jì)_第1頁
三相交變電流 教學(xué)設(shè)計(jì)_第2頁
三相交變電流 教學(xué)設(shè)計(jì)_第3頁
三相交變電流 教學(xué)設(shè)計(jì)_第4頁
三相交變電流 教學(xué)設(shè)計(jì)_第5頁
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PAGEPAGE1專心愛心用心*第六節(jié)三相交變電流●本節(jié)教材分析三相交變電流在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用廣泛,我國的供電系統(tǒng)也是三相制.因此,三相交變電流的基本常識應(yīng)該使每個學(xué)生都了解.在三相交變電流的產(chǎn)X生的教學(xué)中,可利用三相發(fā)電機(jī)教具和掛圖,引導(dǎo)學(xué)生分析每個線圈產(chǎn)生交流的情況和區(qū)別.可用三個大型電流表演示三個線圈中電流不同時到達(dá)峰值或零值的時間依次相差周期.要使學(xué)生明確,三相交變電流是由三個交流組成,這三個交流具有下述特點(diǎn):1.電動勢的峰值相同.2.頻率(或周期)相同.3.它們到達(dá)峰值或零值的時間依次相差周期.可指出,三相交變電流中的每一個交流叫單相交流.三相電路中的三相四線制、相線(火線)、中性線、零線、相電壓、線電壓等,在生活和生產(chǎn)中常會遇到,是重要的實(shí)際知識.三相交流發(fā)電機(jī)的兩種接法:星形連接和三角形連接中,重要的是星形連接法.我國的供電系統(tǒng)多是三相四線制,要使學(xué)生了解什么叫火線、零線、相電壓和線電壓.應(yīng)要求學(xué)生記住照明電路的相電壓是220V,線電壓是380V.三相制供電系統(tǒng)的負(fù)載也有兩種連接法,三角形連接法用在三相負(fù)載相同(如三相電動機(jī))的場合,學(xué)生所遇到的大多數(shù)負(fù)載是星形連接,應(yīng)該讓學(xué)生了解這些連接法的特性,知道負(fù)載上的電壓是多少.三相交變電流與生產(chǎn)和生活聯(lián)系緊密,可組織學(xué)生參觀工廠,重點(diǎn)看輸電的三相制在生產(chǎn)上的應(yīng)用.還可組織學(xué)生參觀校內(nèi)、校外的輸電、用電線路,使學(xué)生對所學(xué)知識掌握好,也感到親切、實(shí)用.還可結(jié)合閱讀材料,簡單講解一下直線電機(jī)與磁懸浮列車,以開闊學(xué)生眼界,激起學(xué)生的求知欲,也可指導(dǎo)學(xué)生閱讀有關(guān)的雜志和參考書.●教學(xué)目標(biāo)一、知識目標(biāo)1.知道三相交變電流是如何產(chǎn)生的.2.知道產(chǎn)生三相交變電流的三個線圈中的電動勢最大值和周期都相同,但它們不是同時達(dá)到最大值(或零).3.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(biāo)1.理解三相交變電流產(chǎn)生及其規(guī)律.2.會用電表判定火線和零線,同時培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、應(yīng)用物理知識解決實(shí)際問題的能力.三、德育目標(biāo)1.培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的科學(xué)素質(zhì).2.使學(xué)生體會科技對社會發(fā)展的巨大推動力.●教學(xué)重點(diǎn)三相交變電流的產(chǎn)生及輸送方式●教學(xué)難點(diǎn)三相交流電的連接方式●教學(xué)方法實(shí)驗(yàn)法、講解法●教學(xué)用具三相交流發(fā)電機(jī)模型、導(dǎo)線、小燈泡(3個、相同)、測電筆、CAI課件、交流電流表●課時安排1課時●教學(xué)過程一、引入新課[師]正弦式交變電流是如何產(chǎn)生的?[生]當(dāng)線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動時,線圈里產(chǎn)生的是正弦交變電流.[師]矩形線圈轉(zhuǎn)到什么位置時,線圈中的電流最大?轉(zhuǎn)到什么位置時,線圈中電流最小?[生]線圈平面平行磁感線時電流最大;而線圈平面垂直磁感線時電流為零.[師]三個完全相同的矩形線圈互成120°固定在同一轉(zhuǎn)軸上,并使它們在勻強(qiáng)磁場中轉(zhuǎn)動,這三個線圈是否產(chǎn)生感應(yīng)電動勢?這節(jié)課我們學(xué)習(xí)三相交變電流的知識.二、新課教學(xué)1.三相交變電流的產(chǎn)生[師]出示三相發(fā)電機(jī)模型,同時利用CAI課件展出三相交流電機(jī)示意圖,引導(dǎo)學(xué)生觀察三相發(fā)電機(jī)的主要構(gòu)造.[生]三組矩形線圈互成120°固定在鐵芯上.[演示]三相交流電的產(chǎn)生.將三個相同的燈泡分別接到發(fā)電機(jī)的三個線圈上,勻速搖動發(fā)電機(jī)線圈,觀察到什么現(xiàn)象?說明了什么道理?[生]三個燈泡都發(fā)光,說明每個線圈里均產(chǎn)生了交變電流.[師]像這樣三個互成120°角的矩形線圈在同一勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生出三個交變電動勢的發(fā)電機(jī)叫三相發(fā)電機(jī).產(chǎn)生的電流叫做三相交變電流.三相交變電流有什么特點(diǎn)呢?請同學(xué)們觀察下面的實(shí)驗(yàn).[演示]重復(fù)剛才的實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生觀察三個燈泡同一時刻的亮度是否相同?最大亮度是否一樣?[生]三個燈泡同一時刻的亮度不同,但最大亮度相同.[師]上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明三個線圈中電動勢的最大值和周期都相同,但是它們不能同時為零或同時達(dá)到最大值,依次相差周期.三相交變電流的這個特點(diǎn)也可以用圖象來表示.[投影]三相交變電流的圖象(下圖).2.三相交流電的連接[師]前面實(shí)驗(yàn)中,使三相交流電成為三個獨(dú)立的電源給三個燈供電,即三相六線制供電線路.它顯示不出三相交流電的優(yōu)勢,實(shí)際中供電時用三相四線制或三相三線制,即星形連接或三角形連接.下面先討論星形連接.(1)星形連接[師]介紹星形連接.將線圈末端和負(fù)載之間的三條導(dǎo)線合并在一起,用一根導(dǎo)線來連接,每相負(fù)載上的電壓并不改變,卻可以節(jié)省兩條導(dǎo)線,這種連接方法叫星形連接,符號是Y.畫出電路示意圖如下圖所示:[演示]分別接通K1、K2、K3,三相負(fù)載能獨(dú)立工作,并不影響其他兩相.[師]介紹火線、零線、相電壓和線電壓火線——從每個線圈始端引出的導(dǎo)線,能使試電筆的氖泡發(fā)光,叫做火線(相線)零線——從公共點(diǎn)引出的導(dǎo)線,通常接地,不能使試電筆的氖泡發(fā)光,叫做零線(中性線)相電壓——每個線圈兩端的電壓.線電壓——兩條火線之間的電壓.說明:我國日常電路中,U相=220V,U線=380V,三相四線制同時輸送兩種電壓,照明電路電壓是220V,動力電路電壓是380V.理論和實(shí)踐證明U線=U相.[演示]三相負(fù)載平衡時中性線中的電流.前面實(shí)驗(yàn)中,若在中性線上串聯(lián)一個交流電流表.合上K1、K2、K3,觀察交流電流表的讀數(shù).說明了什么道理?[生]交流電流表的讀數(shù)為零.說明三相負(fù)載相同時,中性線上無電流.[師]當(dāng)三相負(fù)載相同時,中性線上無電流,可以去掉中性線.在實(shí)際中,盡量使三相負(fù)載功率相同,減少中性線上的電流.(2)三角形接法[師]介紹三角形連接.如果把三個線圈的始端和末端依次相連,這種連接方法叫三角形連接,符號是△.電路示意圖如圖所示.在三角形連接中,U線=U相.三、小結(jié)通過本節(jié)學(xué)習(xí),主要學(xué)了以下幾點(diǎn):1.三相交流電的產(chǎn)生.2.三相交流電的連接.(1)Y接法:日常生活中多使用此連法,特點(diǎn)U相=220V,U線=380V,U線=U相.(2)△接法U相=U線.四、作業(yè)閱讀“直線電機(jī)和磁懸浮列車”五、板書設(shè)計(jì)六、本節(jié)優(yōu)化訓(xùn)練設(shè)計(jì)1.如圖所示,在三相交流電源上按星形接法連接相同負(fù)載1、2、3.NN′是中性線,已知負(fù)載1上電壓為220V,電流為15A.現(xiàn)以I表示中性線上的電流,U表示P、Q兩點(diǎn)間電壓,則A.I=15AU=440V B.I=45AU=380VC.I=0U=440V D.I=0U=380V2.如圖所示,A、B、C是三相交流電源的三根火線,D是零線.電源的相電壓為220V,L1、L2、L3是三個“220V60W”的燈泡.電鍵K1斷開,K2和K3閉合,由于某種原因,電源的零線在圖中的O′處斷開,那么L2和L3兩燈泡將A.立刻熄滅 B.變得比原來亮些C.變得比原來暗些 D.保持亮度不變3.如圖所示,在線電壓380V的三相電路中,用三個額定電壓均為U0=220V,額定功率分別為P1=100W,P2=25W,P3=200W的電燈分別作A、B、C三相負(fù)載組成星形連接方式,討論當(dāng)C相負(fù)載斷開和短路時所造成的影響:(1)有中性線;(2)無中性線.參考答案:1.D三相交流電源上“Y”形連接相同負(fù)載時,中性線上電流為0,相電壓為220V,線電壓為380V.2.C當(dāng)K1和中性線斷開后,兩燈泡L2和L3變成串聯(lián)關(guān)系,兩端電壓為BC,兩火線間的線電壓為380V,此時每個燈分得電壓190V,均小于它們的額定電壓220V.故兩燈變暗.3.解:在三相電路中,每根相線與中性線都相當(dāng)于一個獨(dú)立發(fā)電機(jī)供電系統(tǒng),某一相的負(fù)載變化可認(rèn)為對其他兩相無影響.無中性線時,某一相負(fù)載的變化則會對其他造成影響.(1)如圖所示,當(dāng)有中性線時,當(dāng)C相負(fù)載斷開或斷路時,A、B兩相分別由相線與中性線構(gòu)成兩供電回路,UA=UB==220V.故A、B兩燈仍能正常工作.C短路時,會因電流過大而熔斷C相線的保險絲.(2)如

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