高中物理人教大纲版第二册：17.6 三相交变电流1.docVIP

*第六节 三相交变电流 ●本节教材分析 三相交变电流在工农业生产和科学实验中应用广泛，我国的供电系统也是三相制.因此，三相交变电流的基本常识应该使每个学生都了解. 在三相交变电流的产X生的教学中，可利用三相发电机教具和挂图，引导学生分析每个线圈产生交流的情况和区别.可用三个大型电流表演示三个线圈中电流不同时到达峰值或零值的时间依次相差周期.要使学生明确，三相交变电流是由三个交流组成，这三个交流具有下述特点： 1.电动势的峰值相同. 2.频率（或周期）相同. 3.它们到达峰值或零值的时间依次相差周期. 可指出，三相交变电流中的每一个交流叫单相交流. 三相电路中的三相四线制、相线（火线）、中性线、零线、相电压、线电压等，在生活和生产中常会遇到，是重要的实际知识.三相交流发电机的两种接法：星形连接和三角形连接中，重要的是星形连接法.我国的供电系统多是三相四线制，要使学生了解什么叫火线、零线、相电压和线电压.应要求学生记住照明电路的相电压是220 V，线电压是380 V. 三相制供电系统的负载也有两种连接法，三角形连接法用在三相负载相同（如三相电动机）的场合，学生所遇到的大多数负载是星形连接，应该让学生了解这些连接法的特性，知道负载上的电压是多少. 三相交变电流与生产和生活联系紧密，可组织学生参观工厂，重点看输电的三相制在生产上的应用.还可组织学生参观校内、校外的输电、用电线路，使学生对所学知识掌握好，也感到亲切、实用.还可结合阅读材料，简单讲解一下直线电机与磁悬浮列车，以开阔学生眼界，激起学生的求知欲，也可指导学生阅读有关的杂志和参考书. ●教学目标 一、知识目标 1.知道三相交变电流是如何产生的. 2.知道产生三相交变电流的三个线圈中的电动势最大值和周期都相同，但它们不是同时达到最大值（或零）. 3.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.理解三相交变电流产生及其规律. 2.会用电表判定火线和零线，同时培养学生理论联系实际、应用物理知识解决实际问题的能力. 三、德育目标 1.培养学生理论联系实际的科学素质. 2.使学生体会科技对社会发展的巨大推动力. ●教学重点 三相交变电流的产生及输送方式 ●教学难点 三相交流电的连接方式 ●教学方法 实验法、讲解法 ●教学用具 三相交流发电机模型、导线、小灯泡（3个、相同）、测电笔、CAI课件、交流电流表 ●课时安排 1课时 ●教学过程 一、引入新课 ［师］正弦式交变电流是如何产生的？ ［生］当线圈在匀强磁场中绕垂直磁场方向的轴匀速转动时，线圈里产生的是正弦交变电流. ［师］矩形线圈转到什么位置时，线圈中的电流最大？转到什么位置时，线圈中电流最小？ ［生］线圈平面平行磁感线时电流最大；而线圈平面垂直磁感线时电流为零. ［师］三个完全相同的矩形线圈互成120°固定在同一转轴上，并使它们在匀强磁场中转动，这三个线圈是否产生感应电动势？这节课我们学习三相交变电流的知识. 二、新课教学 1.三相交变电流的产生 ［师］出示三相发电机模型，同时利用CAI课件展出三相交流电机示意图，引导学生观察三相发电机的主要构造. ［生］三组矩形线圈互成120°固定在铁芯上. ［演示］三相交流电的产生.将三个相同的灯泡分别接到发电机的三个线圈上，匀速摇动发电机线圈，观察到什么现象？说明了什么道理？ ［生］三个灯泡都发光，说明每个线圈里均产生了交变电流. ［师］像这样三个互成120°角的矩形线圈在同一匀强磁场中匀速转动，产生出三个交变电动势的发电机叫三相发电机.产生的电流叫做三相交变电流.三相交变电流有什么特点呢？请同学们观察下面的实验. ［演示］重复刚才的实验，引导学生观察三个灯泡同一时刻的亮度是否相同？最大亮度是否一样？ ［生］三个灯泡同一时刻的亮度不同，但最大亮度相同. ［师］上述实验现象说明三个线圈中电动势的最大值和周期都相同，但是它们不能同时为零或同时达到最大值，依次相差周期.三相交变电流的这个特点也可以用图象来表示. ［投影］三相交变电流的图象（下图）. 2.三相交流电的连接 ［师］前面实验中，使三相交流电成为三个独立的电源给三个灯供电，即三相六线制供电线路.它显示不出三相交流电的优势，实际中供电时用三相四线制或三相三线制，即星形连接或三角形连接.下面先讨论星形连接. （1）星形连接 ［师］介绍星形连接.将线圈末端和负载之间的三条导线合并在一起，用一根导线来连接，每相负载上的电压并不改变，却可以节省两条导线，这种连接方法叫星形连接，符号是Y.画出电路示意图如下图所示： ［演示］分别接通K1、K2、K3，三相负载能独立工作，并不影响其他两相. ［师］介绍火线、零线、相电压和线电压 火线——从每个线圈始端引出的导线，能使试电笔的氖泡发光，叫做火线