情境三正弦交流电路讲解课件

1、 学习情境3 正弦交流电路学习情境3正弦交流电路课程内容任务3.1 交流电路任务3.2 安全用电常识任务2.4 串、并联电路2课程内容 1. 交流电的概述； 2. 正弦交流电的三要素； 3. 单相交流电路概述； 4三相交流电源的产生； 5三相电源的连接； 6三相负载的联结； 7. 触电知识； 8. 防止触电的保护措施； 9. 安全用电须知学习情境3正弦交流电路3目录Index 情境导入 知识准备 制定方案 组织实施 自我检查 教师评估 目 录目 录情境导入由相关知识导入知识准备准备所需的知识制定方案制定实训方案组织实施依据方案组织实施自我检查学生对所学知识自我检查教师评估教师对学生表现进行评估

2、4 情境导入 知识准备 制定方案 组织实施 自我检查 教师评估 目 录情境导入情境导入Situational import 在我们的家里有许多家用电器，这些电器既提高了我们的生活水平，又丰富了我们的生活。通过这些家用电器的交流电是怎样产生并且送到我们家庭中来的呢？虽然电带给我们高效创造生产和生活的能源，但它也会给我们带来危险，所以我们一定要安全用电。5 情境导入 知识准备 制定方案 组织实施 自我检查 教师评估 目 录知识准备知识准备Knowledge to prepare 任务1.1 电阻、电容及电感元件 教学目标重点难点教学目标： 1. 能够掌握正弦交流电的知识； 2. 能够掌握三相电源的

3、连接； 3. 能够掌握三相负载的联结重 点：正弦交流电三要素；三相交流电源及负载的星型联 结方法难 点：三相交流电源的产生教学方法： 讲授法 + 实际操作法教学方法任务3.1 交流电路6 情境导入 知识准备 制定方案 组织实施 自我检查 教师评估 目 录知识准备知识准备Knowledge to prepare 任务1.1 电阻、电容及电感元件 任务3.1 交流电路一、交流电的概述 交流电（alternating current），简称为AC。发明者是尼古拉特斯拉(Nikola Tesla，18561943)。 交流电也称“交变电流”，简称“交流”。一般指大小和方向随时间作周期性变化的电动势（或

4、电压、电流），或说交流电是交变电动势、交变电压和交变电流的总称交流电按变化规律可分为正弦交流电和非正弦交流电，如图3-1所示。7 情境导入 知识准备 制定方案 组织实施 自我检查 教师评估 目 录知识准备知识准备Knowledge to prepare 任务1.1 电阻、电容及电感元件 任务3.1 交流电路2、正弦交流电的三要素 正弦交流电（简称为交流电），是指随时间按正弦规律变化的交流电，统称为正弦量。通常将某一瞬间交流电的值叫做交流电的瞬时值，可用解析式或波形图来表示。以电压u 为例，正弦量的一般解析式（即瞬时表达式）为u（t）= Um sin(t + ) 8 情境导入 知识准备 制定方案

5、 组织实施 自我检查 教师评估 目 录知识准备知识准备Knowledge to prepare 任务1.1 电阻、电容及电感元件 任务3.1 交流电路1）. 最大值 交流电在一个周期内所能达到的最大数值，又叫振幅或峰值。用大写字母带下标m表示，如Um、Im、Em等。 （1）有效值：让交流电和直流电通过同样的阻值的电阻，若它们在同一时间内产生的热量相等，就把这一直流电的数值叫这一交流电的有效值。正弦交流电有效值与最大值之间的关系（适用与正弦交流电）E = Em/= 0.707 EmU = Um/= 0.707 UmI = Im/= 0.707 Im9 情境导入 知识准备 制定方案 组织实施 自我

6、检查 教师评估 目 录知识准备知识准备Knowledge to prepare 任务1.1 电阻、电容及电感元件 任务3.1 交流电路2）. 角频率 交流电每秒钟所变化的角度，用字母 表示，单位是rad/s = 2/T = 2f （1）周期：交流电完成一个周期性变化所需的时间。用T表示，单位是s（秒）。T=2 / (2) 频率：交流电每秒钟变化的次数。用字母f 表示，单位是Hz（赫兹）。实际应用中还有kHz（千赫）、MHz（兆赫）等。 （3）周期与频率的关系：T = 1/f10 情境导入 知识准备 制定方案 组织实施 自我检查 教师评估 目 录知识准备知识准备Knowledge to prep

7、are 任务1.1 电阻、电容及电感元件 任务3.1 交流电路3单相交流电路概述 把负载接到交流电源上组成的电路称为交流电路。交流电路按电源中交变电动势的个数分为单相交流电路和三相交流电路。单相交流电路只有一个交变电动势，三相交流电路有三个交变电动势。交流电路中的负载元件有电阻、电感和电容。11制定方案Make plan 情境导入 知识准备 制定方案 组织实施 自我检查 教师评估 目 录制定方案表3-1 计算方案表 计算方案设备/工具/耗材已知u=10sin（100t+45）V，求有效值，最大值，初相，T，f计算步骤1计算有效值；2. 计算最大值；3计算角频率；4计算初相 ；5计算周期T；6计

8、算频率f制定方案Make plan 情境导入 知识准备 制定方案 组织实施 自我检查 教师评估 目 录制定方案教师分组小组分工选出组长组长分工确定责任签名确认小组任务分配表制定方案Make plan 情境导入 知识准备 制定方案 组织实施 自我检查 教师评估 目 录制定方案表3-2 小组任务分配表小组任务个人职责（任务）小组成员1任务的前期准备工作准备该任务的器材 2计算有效值主要负责计算有效值 3计算最大值主要负责计算最大值 4计算角频率主要负责计算角频率 5计算初相主要负责计算初相 6计算周期主要负责计算周期 7计算频率主要负责计算频率组织实施To organize and impleme

9、nt 情境导入 知识准备 制定方案 组织实施 自我检查 教师评估 目 录组织实施 依据实施方案表和小组任务分配表来实施方案，并认真填写实训结果项目表！组织实施To organize and implement 情境导入 知识准备 制定方案 组织实施 自我检查 教师评估 目 录组织实施表3-3 实训结果项目表序号任务结果1有效值 2最大值 3角频率 4初相 5周期 6频率组织实施To organize and implement 情境导入 知识准备 制定方案 组织实施 自我检查 教师评估 目 录组织实施实训流程教师再次强调安全操作标准小组列队进入车间指定位置小组派出人员清点工具设备小组依次进入各

10、自实训工位教师巡视指导维护秩序处理突发情况实训完毕恢复工位并在指定位置列队教师监督小组派员清点记录工具设备依次进入教室检查、点评并布置作业组织实施To organize and implement 情境导入 知识准备 制定方案 组织实施 自我检查 教师评估 目 录组织实施开始实训：请注意实训安全与流程！ 情境导入 知识准备 制定方案 组织实施 自我检查 教师评估 目 录知识准备知识准备Knowledge to prepare 任务1.1 电阻、电容及电感元件 任务3.1 交流电路（二）三相正弦交流电路 1、三相交流电源的产生 三相正弦交流电路是在单相正弦交流电路的基础上产生的，两者有着密切的联

11、系，电能的产生、输送和分配基本上采用三相制。三相正弦交流电动势是由三相交流发电机产生的。19 情境导入 知识准备 制定方案 组织实施 自我检查 教师评估 目 录知识准备知识准备Knowledge to prepare 任务1.1 电阻、电容及电感元件 任务3.1 交流电路（二）三相正弦交流电路 图3-4是三相交流发电机的原理图。发电机的转动部分称为转子，在转子的励磁绕组中通以直流电流，产生恒定的磁场。发电机的固定部分称为定子，定子铁心的内圆表面有槽，可以放置电枢绕组。三个尺寸和匝数相同的绕组分别用AX、BY、CZ表示，称为三相绕组。A、B、C称为绕组的始端，X、Y、Z称为末端。三个绕组安放在定

12、子铁心槽内，且三相绕组在空间位置上互差120。图 3-4 旋转磁极式三相交流发电机20 情境导入 知识准备 制定方案 组织实施 自我检查 教师评估 目 录知识准备知识准备Knowledge to prepare 任务1.1 电阻、电容及电感元件 任务3.1 交流电路（二）三相正弦交流电路2. 三相交流电源的连接三相交流电源的星型连接21 情境导入 知识准备 制定方案 组织实施 自我检查 教师评估 目 录知识准备知识准备Knowledge to prepare 任务1.1 电阻、电容及电感元件 任务3.1 交流电路相线：从三相电源三个相头 U1、V1、W1 引出的三根导线叫作端线或相线（火线）。

13、线电压：任意两个火线之间的电压叫做线电压UL ，一般有380V。相电压：任意一根相线与中性线之间的电压叫做相电压UP ， 一般220V。中性点：Y 公共连接点 N 叫作中性点。中性线：从中点引出的导线叫做中性线（零线）。三相四线制：由三根相线和一根中性线组成的输电方式叫做三相四线制(通常在低压配电中采用)。各线电压的有效值是各相电压有效值的倍。 即 ： UL = UP22 情境导入 知识准备 制定方案 组织实施 自我检查 教师评估 目 录知识准备知识准备Knowledge to prepare 任务1.1 电阻、电容及电感元件 任务3.1 交流电路 三相电源的三角形联结将发电机三相绕组首尾端依

14、次连接，三个连接点作为三相电源输出点。这种连接方法叫做三角形(形)联结，相电压等于线电压。即： UL = UP23 情境导入 知识准备 制定方案 组织实施 自我检查 教师评估 目 录知识准备知识准备Knowledge to prepare 任务1.1 电阻、电容及电感元件 任务3.1 交流电路3、三相负载的联结单相负载：只需要单相电源供电的设备，如电灯、单相电动 机、 日光灯等。三相负载：需要三相电源供电的负载，如三相异步电动机、 大功率电炉等。三相对称负载：在三相负载中，如果每相负载的电阻、电抗 都相等，这样的负载称为三相对称负载。24 情境导入 知识准备 制定方案 组织实施 自我检查 教师

15、评估 目 录知识准备知识准备Knowledge to prepare 任务1.1 电阻、电容及电感元件 任务3.1 交流电路负载的星型联结（四）三相负载的联结定义：三相负载末端连在一起，接一根零线，三个首端分别接三根相线（火线），又称Y形联结。如果负载对称时中性线可以不接，但如果负载不对称时中性线一定要接。25 情境导入 知识准备 制定方案 组织实施 自我检查 教师评估 目 录知识准备知识准备Knowledge to prepare 任务1.1 电阻、电容及电感元件 任务3.1 交流电路（四）三相负载的联结 负载的三角型联结定义：将三相负载接成三角形后与电源连接。26制定方案Make plan

16、 情境导入 知识准备 制定方案 组织实施 自我检查 教师评估 目 录制定方案表3-4 作三相负载星型联结电路图方案表 作三相负载星型联结电路图方案设备/工具/耗材三相电源，6只220V60W灯泡，熔断丝3个，开关三个，导线若干作图步骤1简述三相电源星型联结的定义；2. 简述负载星型联结的定义；3作出三相负载星型联结电路图；4在电路图上标注火线和零线27制定方案Make plan 情境导入 知识准备 制定方案 组织实施 自我检查 教师评估 目 录制定方案教师分组小组分工选出组长组长分工确定责任签名确认小组任务分配表28制定方案Make plan 情境导入 知识准备 制定方案 组织实施 自我检查

17、教师评估 目 录制定方案表3-5 小组任务分配表小组任务个人职责（任务）小组成员1任务的前期准备工作准备该任务的器材 2简述三相电源星型联结的定义主要负责简述三相电源星型联结的定义 3简述负载星型联结的定义主要负责简述负载星型联结的定义 4作出三相负载星型联结电路图主要负责作出三相负载星型联结电路图 5在电路图上标注火线和零线主要负责在电路图上标注火线和零线29组织实施To organize and implement 情境导入 知识准备 制定方案 组织实施 自我检查 教师评估 目 录组织实施 依据实施方案表和小组任务分配表来实施方案，并认真填写实训结果项目表！30组织实施To organiz

18、e and implement 情境导入 知识准备 制定方案 组织实施 自我检查 教师评估 目 录组织实施表3-6 实训结果项目表序号任务结果1三相电源星型联结的定义 2负载星型联结的定义 3三相负载星型联结电路图标注火线、零线31组织实施To organize and implement 情境导入 知识准备 制定方案 组织实施 自我检查 教师评估 目 录组织实施实训流程教师再次强调安全操作标准小组列队进入车间指定位置小组派出人员清点工具设备小组依次进入各自实训工位教师巡视指导维护秩序处理突发情况实训完毕恢复工位并在指定位置列队教师监督小组派员清点记录工具设备依次进入教室检查、点评并布置作业3

19、2组织实施To organize and implement 情境导入 知识准备 制定方案 组织实施 自我检查 教师评估 目 录组织实施开始实训：请注意实训安全与流程！33自我检查 Self check 情境导入 知识准备 制定方案 组织实施 自我检查 教师评估 目 录自我检查表3-7 学习情况检查表 下面说法正确的画“”，错误的画“”1交流电简称为DC 2交流电简称为AC 3正弦交流电的三要素为有效值、角频率、初相位 4把负载接到交流电源上组成的电路称为直流电路 5把负载接到交流电源上组成的电路称为交流电路 6家庭用的电灯是三相负载 7将三相发电机三相绕组首尾相连的方法称为星型联结 8火线与

20、火线之间的电压称为线电压 9火线与火线之间的电压称为相电压 10火线与零线之间的电压称为相电压34自我检查 Self check 情境导入 知识准备 制定方案 组织实施 自我检查 教师评估 目 录自我检查作业：1. 什么是单相正弦交流电路？2. 三相负载星型联结电路在实际生活中的实践价值？ 35教师评估The teacher evaluation 情境导入 知识准备 制定方案 组织实施 自我检查 教师评估 目 录教师评估指导教师对学生在实训中的表现给出评价36 谢谢，下次课再见！THE END!37 情境导入 知识准备 制定方案 组织实施 自我检查 教师评估 目 录知识准备知识准备Knowle

21、dge to prepare 任务1.1 电阻、电容及电感元件 教学目标重点难点教学目标： 1.能够掌握触电知识； 2. 能够掌握防止触电的保护措施； 3. 能够掌握安全用电须知重 点：触电知识难 点：掌握安全用电须知教学方法： 讲授法 + 实际操作法教学方法任务3.2 安全用电常识38 情境导入 知识准备 制定方案 组织实施 自我检查 教师评估 目 录知识准备知识准备Knowledge to prepare 任务3.2 安全用电常识（一）触电人体触电后最大的摆脱电流，称为安全电流。我国规定安全电流为30mA，即通过人体的最大允许电流为30mA。人体触电时，如果接触电压在36V以下，通过人体的

22、电流就不致超过30mA，故安全电压通常规定为36V，但在潮湿地面和能导电的厂房，安全电压则规定为24V或12V。39 情境导入 知识准备 制定方案 组织实施 自我检查 教师评估 目 录知识准备知识准备Knowledge to prepare 任务3.2 安全用电常识（一）触电（1）电击 电击是指电流流过人体时对人体内部生理机能产生的伤害，电击轻者感到麻痹、剧痛，严重的往往造成死亡。 电击的伤害程度主要与通过人体的电流强度、电流的持续时间、电流通过人体的途径及触电者的健康程度等有关。 （2）电伤 电伤是指由于电流的热效应、化学效应、机械效应等对人体的外部造成的局部伤害，如电弧烧伤、电烧伤等。 通

23、电的持续时间越长就越危险，这是因为随着电流在人体内持续时间的增长，人体会发热出汗，人体电阻会减少，电流随之增大，故后果越严重。1触电危害 40 情境导入 知识准备 制定方案 组织实施 自我检查 教师评估 目 录知识准备知识准备Knowledge to prepare 任务3.2 安全用电常识电流通过人体的途径以从手到脚，或从一手到另一手最危险，因为这种情况下电流是从心脏流过的。人体的身体状况是指皮肤的干燥程度，清洁与否，接触面积以及人的健康状况与精神状况。患有心脏病、肺病、精神病、内分泌器官疾病及酒醉的人，触电引起的危害程度会更严重。（一）触电（2）电伤 41 情境导入 知识准备 制定方案 组

24、织实施 自我检查 教师评估 目 录知识准备知识准备Knowledge to prepare 任务3.2 安全用电常识 2触电形式 （一）触电（1）单相触电 导线和大地是导体，空气是绝缘体，三者可能形成电容。由于没有固定模式，是分布在导线各处，称分布电容。人体相当于导体，而另外两项的电容电流经过人体流回电网，虽然电流很小，但也对人体有危险。如果存在一相接地故障，相当于380V的线电压，更加危险。42 情境导入 知识准备 制定方案 组织实施 自我检查 教师评估 目 录知识准备知识准备Knowledge to prepare 任务3.2 安全用电常识 2触电形式 （一）触电（1）单相触电 43 情境

25、导入 知识准备 制定方案 组织实施 自我检查 教师评估 目 录知识准备知识准备Knowledge to prepare 任务3.2 安全用电常识（2）两相触电 2触电形式 （一）触电 当人体同时接触两根不同的相线，或者人体同时触及到电气设备的两个不同相的带电部位时，电流由一根相线经过人体到达另一根相线，形成闭合回路，这种触电形式称为两相触电。 44 情境导入 知识准备 制定方案 组织实施 自我检查 教师评估 目 录知识准备知识准备Knowledge to prepare 任务3.2 安全用电常识 2触电形式 （一）触电（3）跨步电压触电 45 情境导入 知识准备 制定方案 组织实施 自我检查

26、教师评估 目 录知识准备知识准备Knowledge to prepare 任务3.2 安全用电常识（二）接地1. 工作接地：为了保证电气设备在正常或发生事故的情况下能可靠地运行，将电路中的某一点接地，称为工作接地。（避雷设备）2. 保护接地 没有保护接地 有保护接地 46 情境导入 知识准备 制定方案 组织实施 自我检查 教师评估 目 录知识准备知识准备Knowledge to prepare 任务3.2 安全用电常识（三）保护接零47 情境导入 知识准备 制定方案 组织实施 自我检查 教师评估 目 录知识准备知识准备Knowledge to prepare 任务3.2 安全用电常识（四）安全

27、用电须知（1）正确选用导线、电缆、电气设备及其保护电器，按规定采取必要的接地、接零措施。（2）对于人们经常接触的电气设备，如照明灯等，应根据其工作环境的特点选定安全电压，一般为36V，但在潮湿、有导电灰尘和腐蚀性气体的场所，则应选择24V、12V甚至更低的供电电压。（3）定期对电气设备进行安全检查，如发现有异常现象应及时找出异常原因，排除故障。（4）严格执行安全操作规程。在安装或检修电气设备时，应用验电笔检测设备或导线是否带电，不可用手来触摸鉴定。（5）照明线路的开关应与相线串接，安装螺旋口灯头时，螺旋套应接中性线，以免换灯泡时触电。（6）不得随意加大熔丝规格。更换熔丝时，应先切断电源，切勿带

28、电操作。48 情境导入 知识准备 制定方案 组织实施 自我检查 教师评估 目 录知识准备知识准备Knowledge to prepare 任务3.2 安全用电常识（四）安全用电须知（7）不乱拉电线，不在电线上晒衣物。晒衣物的铁丝不能和电线交叉搭线或绕在一起，以防电线绝缘被磨损而发生触电事故。（8）检修线路或设备时，应先断开电源开关，取下熔断器的熔丝，并在断开的开关上悬挂“人工作，不准合闸”的警告牌。有时还应将线路或设备临时接地，工作完毕再拆除接地线。（9）电气设备着火时应首先切断电源，然后使用二氧化碳灭火器、四氯化碳灭火器或干燥黄沙灭火。49制定方案Make plan 情境导入 知识准备 制定

29、方案 组织实施 自我检查 教师评估 目 录制定方案表3-9 方案表方案方案 1我国规定的安全电流和安全电压各为多少2发现有人触电，可采用哪些方法使触电者尽快脱离电源3在电气操作和日常用电中，常采用哪些预防触电的措施50制定方案Make plan 情境导入 知识准备 制定方案 组织实施 自我检查 教师评估 目 录制定方案教师分组小组分工选出组长组长分工确定责任签名确认小组任务分配表51制定方案Make plan 情境导入 知识准备 制定方案 组织实施 自我检查 教师评估 目 录制定方案表3-10 小组任务分配表 小组任务个人职责（任务）小组成员1表述我国规定的安全电流和安全电压各为多少主要负责表述我国规定的安全电流和安全电压各为多少 2表述发现有人触电，可采用哪些方法使触电者尽快脱离电源主要负责表述发现有人触电，可采用哪些方法使触电者尽快脱离电源 3表述在电气操作和日常用电中，常采用哪些预防触电的措施主要负责表述在电气操作和日常用电中，常采用哪些预防触电的措施52组织实施To organize and implement 情境导入 知识准备 制定方案 组织实施 自我检查 教师评估 目 录组织实施 依据实施方案表和小组任务分配表来实施