《电工技术基础与应用》教案 第8课 分析与测量三相交流电路的功率.docxVIP

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课题

第8课分析与测量三相交流电路的功率

课时

2课时（90min）

教学目标

知识目标：

（1）掌握三相负载的联结方法

（2）掌握三相交流电路功率的计算和测量方法

技能目标

能够测量三相交流电路的功率

素质目标：

践行节能环保、共筑绿色家园的生活理念

教学重难点

教学重点：三相负载的联结方法，有功功率、无功功率与视在功率

教学难点：测量三相交流电路的功率

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（38min）→任务实施（40min）→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功率的相关资料，了解测量三相交流电路功率的基本方法，提前学习“任务工单——测量三相交流电路的功率”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，引出三相交流电路的功率

三相异步电动机是最常见的三相负载，在工业生产中的应用十分广泛。三相异步电动机接入三相交流电路时，可将其视为对称的三相对称负载。三相异步电动机铭牌中的功率为通常是指三相异步电动机的有功功率。当然，在三相交流电路中，也会存在一些三相不对称的负载。

请选择合适的工具和器材，测量三相交流电路中三相对称负载和三相不对称负载的功率。

【学生】聆听、思考、交流讨论

介绍任务背景，提出任务要求，引导学生主动思考，激发学生的学习兴趣

传授新知

（38min）

【教师】补充三相交流电路三相负载联结的相关知识点，引入三相交流电路功率的相关知识

1．三相负载的联结方法

1）Y联结

根据所需供电电源类型的不同，负载可分为单相负载和三相负载两类。其中，三相负载又可分为两类：若各相负载的阻抗相等，即，则该负载称为三相对称负载，如三相交流电动机等；否则称为三相不对称负载。

无论三相负载的连接方式为Y联结还是△联结，其每相负载始、末两端之间的电压都称为负载的相电压，两相负载始端之间的电压称为负载的线电压。在三相交流电路中，通过每相负载的电流称为相电流，其有效值用IP表示；通过相线的电流称为线电流，其有效值用I

当三相负载接入三相交流电路时，应遵循以下两个原则。

（1）加在三相负载上的电压必须等于其额定电压。

（2）应尽可能使各相负载均匀对称，从而使三相交流电源趋于平衡。

将三相负载的末端连接于点，并与三相交流电源的中性线相连，三相负载的始端分别接到三根相线上，这种连接方式称为三相负载的Y联结，这种连接方式组成的电路称为三相负载做Y联结的三相四线制电路，如图3-9所示。其中，、和分别为每相负载的阻抗模。

?【教师】展示“图3-9三相负载做Y联结的三相四线制电路”的图片（详见教材），帮助学生更加直观的理解三相四线制电路

在图中，无论三相负载是否对称，其相电压和线电压都分别等于三相交流电源的相电压和线电压，而且其相电流的有效值等于相应的线电流的有效值，即

（3-8）

当三相负载做Y联结时，由于各相电源与各相负载经中性线构成了各自独立的回路，因此可以利用单相交流电路的分析方法来对每相负载进行独立分析。此时，每相电流为

（3-9）

中性线上的电流可根据KCL得出，即

（3-10）

?【教师】展示“图3-10三相负载做Y联结时的电压和电流相量”的图片（详见教材），详细讲解三相负载做Y联结时的相关知识

若三相交流电路中的三相负载也对称，即，则此时的电路被称为三相对称电路。由于电压对称及各相负载相同，因此通过各相负载的电流也是对称的，即

（3-11）

此时，中性线上的电流等于0，即

（3-12）

?【教师】展示“图3-11三相三线制电路”的图片（详见教材），详细讲解三相三线制电路

在三相对称电路中，取消中性线后不会影响该电路的正常工作，此时三相四线制电路实际上就变成了三相三线制电路，如图3-11所示。由于工业生产上的三相负载一般都是对称的，因此三相三线制电路在工业生产上的应用十分广泛。

?【点拨】

当三相负载对称时，三相三线制电路与三相