高二物理教案:变压器

所属专题:高中物理教案  来源:沪江高考资源网    要点:高二物理教案  
编辑点评: 三相电是一组幅值相等、频率相等、相位互相差120o的三相交流电,由有三个绕组的三相发电机产生,是工业上常用的电源。为保证发电机的稳定运行,发电机至少需要三个绕组,理论上发电的相数可以更高,但三相最经济,因此世界各国普遍使用三相发电、供电。

中国民用供电使用三相电作为楼层或小区进线,多用星形接法,其相电压为220V,而线电压为381V(近似值),需要中性线,一般也都有地线,即为三相五线制。而进户线为单相线,即三相中的一相,对地或对中性线电压均为220V。一些大功率空调等家用电器也使用三相四线制接法,此时进户线必须是三相线。工业用电多使用6kV以上高压三相电进入厂区,经总降压变电所、总配电所或车间变电所变压成为较低电压后以三相或单相的形式深入各个车间供电。

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最大值和周期都相同,但它们不是同时达到最大值(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,它们具有相同的最大值、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.它们达到最大值(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:最大值和周期是相同的.

板书:三组线圈到达最大值(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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