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高中高二物理教案:三相交变电流

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教学目标

一、知识目标
  1、知道三相交变电流是如何产生的.了解三相交变电流是三个相同的交流电组成的.
  2、了解三相交变电流的图象,知道在图象中三个交变电流在时间上依次落后1/3周期.
  3、知道产生三相交变电流的三个线圈中的电动势的值和周期都相同,但它们不是同时达到值(或为零).
  4、了解三相四线制中相线(火线)、中性线、零线、相电压、线电压等概念.
  5、知道什么是星形连接、三角形连接、零线、火线、线电压及相电压.

二、能力目标
  1、培养学生将知识进行类比、迁移的能力.
  2、使学生理解如何用数学工具将物理规律建立成新模型
  3、训练学生的空间想象能力的演绎思维能力.
  4、努力培养学生的实际动手操作能力.

三、情感目标
  1、通过了解我国的电力事业的发展培养学生的爱国热情
  2、让学生在学习的过程中体会到三相交流电的对称美


教学建议

教材分析
  三相电流在生产和生活中有广泛的应用,学生应对它有一定的了解.但这里只对学生可能接触较多的知识做些介绍,而不涉及太多实际应用中的具体问题.三相交变电流在生产生活实际中应用广泛,所以其基本常识应让每个学生了解.

教法建议
  1、在介绍三相交变电流的产生时,除课本中提供的插图外,教师可以再找一些图片或模型,使学生明白,三个相同的线圈同时在同一磁场中转动,产生三相交变电流,它们依次落后1/3周期.三相交变电流就是三个相同的交变电流,它们具有相同的值、周期、频率.每一个交变电流是一个单相电.
  2、要让学生知道,三个线圈相互独立,每一个都可以相当于一个独立的电源单独供电.由于三个线圈平面依次相差120o角.它们达到值(或零)的时间就依次相差1/3周期.用挂图配合三相电机的模型演示,效果很好.
  让三个线圈通过星形连接或三角形连接后对外供电,一方面比用三个交变电流单独供电大大节省了线路的材料,另一方面,可同时提供两种不同电压值的交变电流.教师应组织学生观察生活实际中的交变电流的连接方式,理解课本中所介绍的三相电的连接.

教学设计方案

三相交变电流

教学目的

  1、知道三相交变电流的产生及特点.

  2、知道星形接法、三角形接法和相电压、线电压知识.

教具:演示用交流发电机

教学过程:

一、引入新课
  本章前面学习了一个线圈在磁场中转动,电路中产生交变电流的变化规律.如果三组互成120°角的线圈在磁场中转动,三组线圈产生三个交变电流.这就是我们今天要学习的三相交变电流.

板书:第六节 三相交变电流

二、进行新课

  演示单相交流发电机模型:只有一个线圈在磁场中转动,电路中只产生一个交变电动势,这样的发电机叫单相交流发电机.它发出的电流叫单相交变电流.

演示:三相交流发电机模型,提出研究三相交变电流的产生.

板书:一、三相交变电流的产生

    1、三相交变电流的产生:互成120°角的线圈在磁场中转动,三组线圈各自产生交变电流

    2、三相交变电流的特点:值和周期是相同的.

板书:三组线圈到达值(或零值)的时间依次落后1/3周期

   我们还可以用图像描述三相交变电流

板书:三相交变电流的图像

   三组线圈产生三相交变电流可对三组负载供电,那么三组线圈和三个负载是怎样连接的呢?

板书:二、星形连接和三角形连接

    1、星形连接

说明:在实际应用中,三相发电机和负载并不用6条导线连接,而是把线圈末端和负载之间用一条导线连接,这就是我们要学习的星形连接

  ① 把线圈末端和负载之间用一条导线连接的方法叫星形连接(符号Y)

  ② 端线、火线和中性线、零线

  从每个线圈始端引出的导线叫端线,也叫相线,在照明电路里俗称火线.从公共点引出的导线叫中性线,照明电路中,中性线是接地的叫做零线. ③ 相电压和线电压

  端线和中性线之间的电压叫做相电压

  两条端线之间的电压叫做线电压.

  我国日常电路中,相电压是220V、线电压是380V

  2、三角形连接

  ① 把发电机的三个线圈始端和末端依次相连的方式叫三角板连接(符号△)

  ② 相电压和线电压

  两条端线之间的电压就是其中一个线圈的相电压,所以三角形连接中相电压等于线电压.

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