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(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(chǎn)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(dá)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(biāo)1、培養(yǎng)學(xué)生將知識進行類比、遷移的能力2、使學(xué)生理解如何用數(shù)學(xué)工具將物理規(guī)律建立成新模型3、訓(xùn)練學(xué)生的空間想象能力的演繹思維能力4、努力培養(yǎng)學(xué)生的實際動手操作能力三、情感目標(biāo)1、通過了解我國的電力事業(yè)的發(fā)展培養(yǎng)學(xué)生的愛國熱情2、讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中體會到三相交流電的對稱美教學(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(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動，那么這兩個發(fā)電機所產(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(zhuǎn)動，這三個線圈是否都產(chǎn)生電動勢？為什么？（產(chǎn)生，穿過每個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，簡介其構(gòu)造后，演示三相交變電流的產(chǎn)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(xiàn)象說明：三個線圈均能產(chǎn)生交變電動勢（電流計指針來回擺動）引導(dǎo)學(xué)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(chǎn)生一個交變電動勢三相發(fā)電機：有三個互成120的線圈，產(chǎn)生三個交變電動勢每個線圈產(chǎn)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(chǎn)生的演示實驗，搖動線圈盡量均勻讓學(xué)生仔細(xì)觀察三個電流計指針擺動的情況，并讓學(xué)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(dǎo)學(xué)生分析：三個交變電動勢的頻率相同、最大值相同、達(dá)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(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獨立的電源給各自的負(fù)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(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，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(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驗說明兩個電路公用一根導(dǎo)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(jù)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(guān)電鍵k1、k2、k3，三相負(fù)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(dǎo)線零線：亦稱中性線，從三個線圈末端公共點引出的導(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(guān)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(fù)載相同，并在中性線上串聯(lián)一個交流電流表當(dāng)三相同時供電時，電流表的讀數(shù)為零實驗說明三相負(fù)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(guān)是否接在火線上教學(xué)分析本節(jié)教材雖非重點內(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相位不同的交流電源組合供電，這跟學(xué)生習(xí)慣的單個電源獨立供電的情況不同，使學(xué)生在學(xué)習(xí)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(chǎn)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(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)中通過實驗說明幾個電路公用一段輸電線不會產(chǎn)生相互影響，彼此仍然是獨立的同時，實驗也能給學(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值表達(dá)式教材本身沒有介紹三相交變電流的瞬時值，所以教學(xué)中就利用實驗結(jié)果，給出了星形接法的線、