《三相交流电》教学设计

三相交流电教学设计学校中等专业技术学校执教授课班级授课类型授课时间90分钟一、教材及教学内容分析1、 使用教材：培训教材电工2、 教学内容：第四章交流电路第三节“三相交流电”3、 教材分析：我们日常生活中接触的都是单相交流电，而在电工的动力系统中，大多都用的三相交流电， 所以三相交流电的产生及其特性，十分重要，但学生又感到很抽象，需要详细讲解。教材从介绍三相交流电的产生原理进入，分别介绍了三相发动机绕组联接，及三相负载的联接方式及其选择方法。二、教学对象分析1.知识技能 学生在初中已学过单相交流电，但没有接触过三相交流电，因而对三相交流电还是比较模糊。2.学习能力 整体上来说，学生的专业思维能力及解决实际问题的能力不强3.学习态度 大部分学生对学习电工兴趣不大，甚至有抵触现象。总体上一部分学生学习态度较认真，个别学生参与课堂思维的积极性不够三、教学目标及方法：1、教学目标：1）理解三相交流电的产生原理。2）掌握三相四线制电源的线电压和相电压的关系。3）掌握三相负载的联接方式及其选择方法。4）掌握对称三相负载Y形连接和连接时，负载线电压和相电压、线电流和相电流的关系。2、教学方法：讲授法、归纳法四、重点、难点分析：1、 重点：三相负载的联接方式及其选择方法。2、 难点：三相交流电的产生原理。五、教学过程：教学阶段教学内容教师活动学生活动复习、引入（5分钟）1、 复习：我们日常生活中的用电是单相交流电，回顾：单相交流电怎样产生？（单相交流发电机的转子绕组由直流励磁产生一个磁场，当转子由原动机拖动作匀速转动时，定子绕组便切割转子磁场而感应出单相电动势。）2、 引入：日常生活中用的电大多都是220V的，由一根“火线”及一根“零线”传输。而工厂里的电力系统用电大多都是380V的，而且我们可以看到，室外的远距离输电都是用“四根线”的，称为“三相四线制”，这都是怎么来的？这些内容都是接下来要学习的三相交流电的知识。提问，引导学生复习旧知识引出新课题复习，回答问题新课(共55分钟)新课一：对称三相电动势（20分钟）1、 定义：由三个频率相同，最大值相等，但在相位上互差1200的正弦交流电动势所组成的供电系统。P672、 产生：问：根据三相交流电的定义，联系单相交流电的产生，同学们想一想怎样能产生三相交流电？三相交流电是由三相交流发电机产生的。（演示动画）结论：三相交流发电机是在单相发电机的基础上发展而成的。在它的定子铁芯上嵌装上三组结构完全相同的线圈（每组线圈称为一相），这三相线圈在空间上互差1200。转子绕组由直流电励磁产生一个磁场。当转子由原动机拖动作匀速转动时，定子绕组便切割转子磁场而感应出三相电动势。由于三组线圈的结构相同，感应出的电动势的大小是一样的。因此三个电动势的最大值相等、频率相同而相位上互差1200，把它们称为对称三相电动势。对称三相电动势瞬时值的数学表达式为 第一相(U相)电动势： e1=Emsin(w t) 第二相(V相)电动势： e2 = Emsin(w t - 120) 第三相(W相)电动势： e3 = Emsin(w t + 120) 对称三相电动势波形图与相量图为使电力系统能够安全可靠地运行，通常统一规定技术标准，一般在配电盘上用黄色标出U相，用绿色标出V相，用红色标出W相，黄绿间色表示中线。二、三相发电机绕组的连接（20分钟）三相交流电是由三相交流发电机产生，三相发电机的三个绕组，在实际运用中有两种接法：星形(亦称Y形)和三角形(亦称 D 形) 接法。1三相电源的星形(Y形)接法将三相发电机三相绕组的末端U2、V2、W2(相尾)连接在一点，始端U1、V1、W1(相头)分别与负载相连，这种连接方法叫做星形(Y形)连接。三相绕组的星形接法提问演示动画得出结论作图，讲解思考，回答问题观看动画新课设问：我们生活中的用电，会有“火线”和“零线”的说法，那么什么是“火线”和“零线”呢？相线（端线）：从三相电源三个相头U1、V1、W1引出的三根导线叫作相线，俗称火线。中线（零线）：Y形公共联结点N叫作中点，从中点引出的导线叫做中线或零线。三相四线制：由三根相线和一根中线组成的输电方式(通常在低压配电中采用)。线电压：任意两个火线之间的电压叫做线电压。相电压：任意一条相线与中线之间的电压叫做相电压设问：相电压与相电压有什么关系？实践跟理论都证明，三个相电压与三个线电压都是对称的。在Y型连接方式下，线电压有效值是相电压有效值的倍。即：U线U相 我们平常用的220V的电压是指相电压，工厂的动力系统所用的380V的电压是指线电压。练习：已知发电机三相绕组为Y形接法，若测得其相电压UP = 220 V，问其线电压为多少？若测得其线电压UL = 380 V，问其相电压为多少？解：略（线电压有效值是相电压有效值的倍）2三相电源的三角形(形)接法（15分钟）将三相发电机的三个绕组依次首尾连接，并从三个始端U1、V1、W1引出三根导线分别与负载相连，这种连接方法叫做三角形(形)连接。显然这时线电压等于相电压，即UL = Up这种没有中线、只有三根相线的输电方式叫做三相三线制。练习：已知发电机三相绕组为三角形形接法，若测得其相电压UP = 220 V，问其线电压为多少？若测得其线电压UL = 380 V，问其相电压为多少？解：略（线电压等于相电压）设问，调动学生思考引出相关概念出题，巡视学生情况根据学生情况讲解题目作图巡视，根据学生情况讲解题目学习相关概念做练习题参照上题解答练习（20分钟）已知发电机三相绕组产生的电动势大小均为E = 220 V，试求：(1) 三相电源为Y形接法时的相电压UP与线电压UL；(2) 三相电源为 D 形接法时的相电压UP与线电压UL。解：(1) 三相电源Y形接法：相电压UP = E = 220 V，线电压UL Up = 380 V(2) 三相电源 D 形接法：相电压UP = E = 220 V，线电压UL = Up = 220 V。讲解做练习小结（10分钟）三相交流发电机是在单相发电机的基础上发展而成的。在它的定子铁芯上嵌装上三相结构对称、空间上互差1200的绕组；转子绕组由直流电励磁产生一个磁场，当转子由原动机拖动作匀速转动时，定子绕组便切割转子磁场而感应出三相对称电动势。三相发电机的三个绕组，在实际运用中有两种接法：星形(亦称Y形)和三角形(亦称 D 形) 接法。在Y型连接方式下，线电压有效值是相电压