《电工技术基础与应用》教案 第7课 认识三相交流电路.docxVIP

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课题

第7课认识三相交流电路

课时

2课时（90min）

教学目标

知识目标：

（1）掌握三相交流电源的工作原理和表示方法

（2）掌握三相交流电源的联结方法

技能目标

能够测量三相交流电路的电压和电流

素质目标：

树立新时代社会主义青年的历史使命感和社会责任感

教学重难点

教学重点：三相交流电源的工作原理和表示方法、三相交流电路的联结方法

教学难点：测量三相交流电路的电压和电流

教学方法

问答法、讨论法、讲授法、实践法

教学用具

电脑、投影仪、多媒体课件、教材

教学设计

课前任务→考勤（2min）→任务引入（5min）→传授新知（40min）→任务实施（38min）→课堂小结（3min）→作业布置（2min）

教学过程

主要教学内容及步骤

设计意图

课前任务

【教师】布置课前任务，和学生负责人取得联系，让其提醒同学通过APP或其他学习软件，完成课前任务

请大家查阅三相交流电路的相关资料，了解测量三相交流电路的电压和电流的基本方法与技巧，提前学习“任务工单——测量三相交流电路的电压和电流”中知识准备部分的内容。

【学生】完成课前任务

通过课前任务，让学生了解本次课的主要内容，增加学生的学习兴趣

考勤

（2min）

【教师】使用APP进行签到

【学生】班干部报请假人员及原因

培养学生的组织纪律性，掌握学生的出勤情况

任务引入

（5min）

【教师】讲述“任务引入”中的相关内容，引入本节课的内容

目前，我国民用供电通常采用三相交流电供电系统作为小区的进线电源，该供电系统一般都设有中性线，采用三相四线制供电方式。其中，进户线仅是三相交流电路中的一相，其对地或对中性线的电压均为220V。三相交流电路的电压、电流有相电压、线电流、相电流、线电压之分，且它们的值会因联结方式的不同而不同。

请选择合适的工具和器材，测量三相交流电路的电压和电流。

【学生】聆听、思考、交流讨论

通过讲述任务背景，布置任务要求，引导学生主动思考，激发学生的学习兴趣

传授新知

（40min）

【教师】引入要讲的知识，讲解三相交流电路的相关知识

?【教师】展示携带的三插头插座教具，引出三相交流电的概念，提问：“谁能解释一下三相交流电的概念？”，并随机抽取学生回答问题

?【学生】聆听、思考、回答问题

?【教师】总结学生的回答，引出三相交流电源的相关知识

一、三相交流电源

1．三相交流电源工作原理

三相交流电路是指由三相交流电源和三相负载组成的电路。其中，三相交流电源是指由3个频率相同、相位互差120°的正弦交流电压源，按一定方式连接起来的电源。最常见的三相交流电源是三相交流发电机，下面以它为例来介绍三相交流电源的基本知识。

?【教师】展示“图3-3三相交流发电机的示意图”和“图3-4定子绕组的结构”的图片（详见教材），帮助学生更加直观的理解三相交流电源工作原理

如图3-3所示为三相交流发电机的示意图，它主要由定子和转子组成。定子的铁芯由硅钢片叠成，其内圆周表面有槽，槽内均匀嵌入了3个定子绕组、和，称为三相定子绕组。其中，、和均为三相定子绕组的始端，、和均为三相定子绕组的末端。这3个绕组的几何结构、绕向和匝数均相同，但各绕组的始端（或末端）之间彼此相隔。定子绕组的结构如图3-4所示。

转子的铁芯上绕有励磁绕组，采用直流励磁。选择合适的极面形状和励磁绕组布置方式，可使定子与转子间气隙中的磁感应强度按正弦规律分布。

?【教师】提问：“试分析三相交流发电机的工作原理”，安排学生分组讨论并派代表回答问题

?【学生】聆听、分组、思考、讨论、回答问题

?【教师】总结学生的回答，引出三相对称电压的概念

当三相交流发电机工作时，转子由原动机带动，并按顺时针方向匀速转动，使每相绕组依次切割磁力线，产生感应电压。此时，在三相定子绕组、和上将得到一组对称的三相交流电压，即三相对称电压、和。

2．三相交流电源的表示方法

如果3个正弦交流电压源的振幅相等，则称该三相交流电源为三相对称电源。通常所说的三相交流电源均是指三相对称电源。

设三相对称电压的参考方向为由始端指向末端，并以为参考正弦量，则有

（3-1）

其相量表达式为

（3-2）

?【教师】提出任务：“根据表达式绘制三相对称电压的波形和相量”，安排学生分组讨论并派代表上前展示绘制结果

?【学生】聆听、分组、思考、讨论、展示绘制结果

?【教师】总结学生的绘制情况，展示“图3-5三相对称电压的波形和相量”的图片（详见教材），详细讲解三相对称电压的相关知识

三相对称电压的波形和相量如图3-5所示。从图中可以看出，三相对称电压的瞬时值及相量之和均为0，即

（3-3）